
18.3 電能的輸送
【知識梳理】
1.輸送電能時要采用高壓輸電,可以減少電能在輸電線路上的損失。在輸電功率一定時,根據(jù) ,提高輸電電壓,就可以 輸電線上的電流。根據(jù)焦耳定律,在導(dǎo)線電阻和通電時間一定時,電流越小,導(dǎo)線上產(chǎn)生的電熱就越 ,電能損耗就越 。
2.發(fā)電廠發(fā)出的交流電需先用升壓變壓器把電壓升高到數(shù)百千伏后再送到交流電網(wǎng)上,升壓后的高壓電流通過架空電壓輸電線送到用到用電地區(qū)的變電站進(jìn)行一至兩次降壓,電壓降至10kV后送到工礦、科研和生活區(qū)等目的地,再用變壓器降至220V供家庭用戶。
3.高壓觸電分為 觸電和 觸電。
高壓電弧觸電:當(dāng)高壓帶電體與人、動物和建筑物等物體距離較近時會產(chǎn)生 現(xiàn)象,使人和動物觸電,稱為電弧觸電。
跨步電壓觸電:高壓輸電線斷裂后,一端落到地上,在地面上以落地點為中心的區(qū)域內(nèi)會形成很高的 電壓 ,這通常稱為跨步電壓。
4.安全用電原則:不接觸 帶電體,不靠近 帶電體。
【易錯點】
在電能輸送過程中,輸電功率是不變的,提高輸電電壓的目的為了減小輸電電流。
在計算輸電線上的電能損耗時,主要考慮由于焦耳定律所產(chǎn)生的電熱損耗。
【規(guī)律總結(jié)】
1.采用高壓輸電是為了減少電能在輸送過程中的損失。根據(jù)P=UI,在輸電功率一定時,提高輸電電壓,就可以減小輸電線中的電流。根據(jù)焦耳定律,在輸電線電阻和通電時間一定時,電流越小,產(chǎn)生的電熱就越少,電能損失就越小(即減小了輸電線功率損耗)。
2.高壓觸電分為高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。
【典例分析】
(廣東中考)“西電東送”是將我國西部發(fā)電車發(fā)出的電輸送到我國東部,由發(fā)電廠輸出的電功率是一定的,它決定于發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力.根據(jù)P=UI中發(fā)電機(jī)的功率不變效應(yīng),若提高輸電線路中的電壓U,那么線路中的電流I一定會減小,反之亦然.輸電線路的電能損耗主要是輸電線電流熱效應(yīng),輸電線損失的熱功率P=I2R,所以采用輸電線的電阻要盡量小.如果線路中電流降低到原來的,那么線路中損失的熱功率就減少為原來的,因此提高電壓可以很有效地降低輸電線路中的熱功率損失.
設(shè)發(fā)電廠的輸出電功率P0=1.1×108W,輸電線路上的總電阻為10Ω.
(1)若采用110kV的超高壓輸送電能,輸電線路的電流I1=_____,輸電線路損失的熱功率P1=______W,其與發(fā)電廠輸出電功率P0之比P1:P0=_______.
(2)若采用1100kV超高壓輸送電能,輸電線路損失的熱功率P2=______W,其與高壓輸送電能損失的熱功率P1之比P2:P1=_______.所以采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電可以大大降低輸電線路的______________的損失.
(3)若想使輸電線路中的熱功率損耗為零,還可以采用________做為輸電線材料.
【思路小結(jié)】
理解P=UI及焦耳定律的應(yīng)用是解決電能輸送問題的關(guān)鍵。根據(jù)P=UI,在功率一定時,提高輸電電壓,就可以減小輸電電流。根據(jù)焦耳定律,在導(dǎo)線電阻和通電時間一定時,電流越小,電流通過導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量越少,即電能損耗就越少。
【真題操練】
一、單選題
1.遠(yuǎn)離輸電必須采用( )
A.高電壓B.低電壓C.強(qiáng)電流D.弱電流
2.關(guān)于電能的輸送,下列說法正確的是
A.高壓輸電和低壓輸電,線路損失功率均相等,輸送功率不同
B.高壓輸電和低壓輸電的輸出功率相等,但高壓輸電線路上的電流小,損耗小
C.高壓輸電和低壓輸電的輸出功率相等,線路上的電流也相等
D.高壓輸電能提高輸送功率,但不能減少損耗功率
3.下列做法符合安全用電要求的是( )
A.不能用濕抹布擦正在工作的微波爐
B.家庭電路中保險絲可用銅絲代替
C.家庭電路中的插座與用電器是串聯(lián)的
D.只要釣魚竿碰不到高壓線,就可以在高壓線釣魚
4.(2021廣西港南一模)下列說法符合安全用電原則的是( )
A.對人體安全的電壓是36V
B.某同學(xué)把衣服掛在電風(fēng)扇上晾曬
C.可以同時在一個插座上使用多個大功率用電器
D.高壓輸電線都架設(shè)得很高是為了防止高壓電弧觸電
5.(2021黑龍江密山九年級期末)如圖所示中符合安全用電原則的是( )
A.電水壺接三孔插座 B.濕手拔插頭
C.電線接觸高溫物體 D.在高壓線附近玩耍
6.在下列說法中,錯誤的是( )
A.安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體
B.電熱器中電熱絲的熔點高,家庭電路中保險絲的熔點低
C.在家庭中同時使用的大功率電器越多,越容易引發(fā)電路“跳閘”現(xiàn)象
D.只要不高于220V的電壓對人體都是安全的
二、填空題
7.(2021陜西臨潼一模)電壓越高越危險,為防止人體觸電,應(yīng)該不______高壓的帶電體,只有不高于______的電壓對人體才是安全的。
8.(2021海南海口九年級期末)在輸送電能的過程中,為了減小電能在線路中的損耗通常采取______(選填“高壓”或“低壓”)輸電的方式把強(qiáng)大的電能送到遠(yuǎn)方。到達(dá)生活區(qū)時,再將電壓降低為______V供日常使用。
9.高壓輸電:當(dāng)發(fā)電廠輸出電功率一定,由_____可得,輸電時電壓越高,電流就越____。此時因為輸電線路上有電阻,根據(jù)_____可知,電流越小時,在電線上消耗的電能就會越____。所以電廠在輸電時______輸電電壓,減少電能在輸電線路上的損失。??
10.(2021重慶八中九年級期中)在電能輸送的過程中,如果輸送的電功率一定,將輸電電壓升到原來的5倍,則輸電線上損失的功率將變?yōu)樵瓉淼腳__________倍,由此可見,若想有效的減小電能在輸電線路上的損失應(yīng)采用___________(選填“高壓”或“低壓”)輸電。
11.(2021廣西田林九年級期末)從發(fā)電站到用電地區(qū),通常都有相當(dāng)長的一段距離。要減少電能在輸送過程中的損失,就要提高_(dá)____,而用戶不宜用高壓電,因此在用電地區(qū)要用_____把電壓降下來。
12.分析如圖兩幅圖片。
(1)圖甲中,觸電的原因是人體靠近_____帶電體產(chǎn)生電弧,與大地連通形成通路,造成觸電。
(2)圖乙中,觸電的原因是站在大地上的人體接觸火線,通過_____使得_____和大地連通形成通路,造成觸電。
(3)根據(jù)圖示,可知常見觸電的實質(zhì)是人體直接或間接與_____連通,并通過大地或零線形成通路??偨Y(jié)出防止觸電的措施是避免接觸_____或靠近高壓線。
13.如圖所示,如果高壓輸電線掉落在地上,當(dāng)人經(jīng)過這個區(qū)域時,兩腳之間存在相當(dāng)高的電壓,稱作______.這時電流從一條腿流入,另一條腿流出,同樣會發(fā)生觸電事故.
三、綜合題
14.(2021·北京朝陽·九年級期末)請閱讀《特高壓輸電》并回答問題。
特高壓輸電
2020年12月10日,白鶴灘—江蘇,特高壓±800千伏直流輸電工程開工建設(shè)。工程線路全長2087公里,途經(jīng)四川、重慶、湖北、安徽、江蘇,工程額定電壓±800千伏,額定輸送功率800萬千瓦,計劃于2022年建成投運。工程投運后,每年可輸送電量312億千瓦時,減少煤炭運輸1400萬噸,減排二氧化碳2542萬噸、二氧化硫25萬噸,對滿足電力供應(yīng)、優(yōu)化能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)、緩解大氣污染防治壓力具有重要意義。
特高壓輸電是指±800千伏及以上直流輸電電壓和1000千伏及以上交流輸電電壓等級。之所以采用特高壓輸電的方式是因為在相同輸電功率的情況下,電壓越高電流就越小,這樣就能減少輸電時的電流,從而降低因電流產(chǎn)生的熱損耗和降低遠(yuǎn)距離輸電的材料成本。特高壓輸電輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少。100萬伏特高壓輸電線路輸送電能的能力(技術(shù)上叫輸送容量)是50萬伏超高壓輸電線路的5倍。所以有人這樣比喻,特高壓輸電是“電力高速公路”。
在電力工程技術(shù)上有一個名詞叫“經(jīng)濟(jì)輸送距離”,是指某一電壓等級輸電線路最經(jīng)濟(jì)的輸送距離。因為輸電線路在輸送電能的同時本身也有損耗,線路太長,損耗太大,經(jīng)濟(jì)上不合算。50萬伏超高壓輸電線路的經(jīng)濟(jì)輸送距離一般為600~800公里,而100萬伏特高壓輸電線路因為電壓提高了,能達(dá)到1000~1500公里甚至更長,這樣就能解決把西部能源搬到中東部地區(qū)使用的問題。
特高壓直流輸電技術(shù)解決了國內(nèi)的電力輸送問題,為全球能源互聯(lián)提供了“中國方案”,推動我國能源領(lǐng)域高新技術(shù)強(qiáng)勢“走出去”。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)有人將特高壓輸電比喻為“電力高速公路”,是由于_____。
(2)不同電壓等級的輸電線路有不同的“經(jīng)濟(jì)輸送距離”,其原因是(______)
A.輸電線路是導(dǎo)體
B.輸電線路中有電流通過
C.輸電線路的長度越長電阻越大
(3)請你分析通過提高電壓從而降低電流產(chǎn)生的熱損耗的原因,并寫出依據(jù)的公式。(________)
滬科版九年級
第十八章《電能從哪里來》
18.3 電能的輸送
【知識梳理】
1.輸送電能時要采用高壓輸電,可以減少電能在輸電線路上的損失。在輸電功率一定時,根據(jù) P=UI ,提高輸電電壓,就可以 減小 輸電線上的電流。根據(jù)焦耳定律,在導(dǎo)線電阻和通電時間一定時,電流越小,導(dǎo)線上產(chǎn)生的電熱就越 少 ,電能損耗就越 小 。
2.發(fā)電廠發(fā)出的交流電需先用升壓變壓器把電壓升高到數(shù)百千伏后再送到交流電網(wǎng)上,升壓后的高壓電流通過架空電壓輸電線送到用到用電地區(qū)的變電站進(jìn)行一至兩次降壓,電壓降至10kV后送到工礦、科研和生活區(qū)等目的地,再用變壓器降至220V供家庭用戶。
3.高壓觸電分為 高壓電弧 觸電和 跨步電壓 觸電。
高壓電弧觸電:當(dāng)高壓帶電體與人、動物和建筑物等物體距離較近時會產(chǎn)生 放電 現(xiàn)象,使人和動物觸電,稱為電弧觸電。
跨步電壓觸電:高壓輸電線斷裂后,一端落到地上,在地面上以落地點為中心的區(qū)域內(nèi)會形成很高的 電壓 ,這通常稱為跨步電壓。
4.安全用電原則:不接觸 低壓 帶電體,不靠近 高壓 帶電體。
【易錯點】
在電能輸送過程中,輸電功率是不變的,提高輸電電壓的目的為了減小輸電電流。
在計算輸電線上的電能損耗時,主要考慮由于焦耳定律所產(chǎn)生的電熱損耗。
【規(guī)律總結(jié)】
1.采用高壓輸電是為了減少電能在輸送過程中的損失。根據(jù)P=UI,在輸電功率一定時,提高輸電電壓,就可以減小輸電線中的電流。根據(jù)焦耳定律,在輸電線電阻和通電時間一定時,電流越小,產(chǎn)生的電熱就越少,電能損失就越?。礈p小了輸電線功率損耗)。
2.高壓觸電分為高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。
【典例分析】
(廣東中考)“西電東送”是將我國西部發(fā)電車發(fā)出的電輸送到我國東部,由發(fā)電廠輸出的電功率是一定的,它決定于發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力.根據(jù)P=UI中發(fā)電機(jī)的功率不變效應(yīng),若提高輸電線路中的電壓U,那么線路中的電流I一定會減小,反之亦然.輸電線路的電能損耗主要是輸電線電流熱效應(yīng),輸電線損失的熱功率P=I2R,所以采用輸電線的電阻要盡量小.如果線路中電流降低到原來的,那么線路中損失的熱功率就減少為原來的,因此提高電壓可以很有效地降低輸電線路中的熱功率損失.
設(shè)發(fā)電廠的輸出電功率P0=1.1×108W,輸電線路上的總電阻為10Ω.
(1)若采用110kV的超高壓輸送電能,輸電線路的電流I1=_____,輸電線路損失的熱功率P1=______W,其與發(fā)電廠輸出電功率P0之比P1:P0=_______.
(2)若采用1100kV超高壓輸送電能,輸電線路損失的熱功率P2=______W,其與高壓輸送電能損失的熱功率P1之比P2:P1=_______.所以采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電可以大大降低輸電線路的______________的損失.
(3)若想使輸電線路中的熱功率損耗為零,還可以采用________做為輸電線材料.
【答案】1000 1×107 1:11 1×105 1:100 熱功率 超導(dǎo)材料
【解析】
(1)采用110kV的超高壓輸送電能,即;
由P=UI得輸電線路的電流為:
;
此時輸電線路的熱功率:
此功率與輸出電功率P0之比為:
;
(2)若采用1100kV超高壓輸送電能,即;
此時輸電線路的電流為
則輸電線路的熱功率為
該功率與高壓輸送電能損失的熱功率P1之比為
可見采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電可以大大降低輸電線路的熱功率損失;
(3)若想使輸電線路中的熱功率損耗為零,根據(jù)可知,只能是導(dǎo)線的電阻為零,所以還可以采用超導(dǎo)體做為輸電線材料.
【思路小結(jié)】
理解P=UI及焦耳定律的應(yīng)用是解決電能輸送問題的關(guān)鍵。根據(jù)P=UI,在功率一定時,提高輸電電壓,就可以減小輸電電流。根據(jù)焦耳定律,在導(dǎo)線電阻和通電時間一定時,電流越小,電流通過導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量越少,即電能損耗就越少。
【真題操練】
一、單選題
1.遠(yuǎn)離輸電必須采用( )
A.高電壓B.低電壓C.強(qiáng)電流D.弱電流
【答案】A
【解析】
在遠(yuǎn)距離輸送電能時,輸電線路上的電能損失主要是電流的熱效應(yīng)而產(chǎn)生的,根據(jù)Q=I2Rt可知,在導(dǎo)線電阻不變的情況下,電流越小,輸電線上的電能損失就越?。鶕?jù)電功率的計算公式P=UI可知,在輸送電功率一定時,要減小電流可以增大電壓.即高壓輸電.
2.關(guān)于電能的輸送,下列說法正確的是
A.高壓輸電和低壓輸電,線路損失功率均相等,輸送功率不同
B.高壓輸電和低壓輸電的輸出功率相等,但高壓輸電線路上的電流小,損耗小
C.高壓輸電和低壓輸電的輸出功率相等,線路上的電流也相等
D.高壓輸電能提高輸送功率,但不能減少損耗功率
【答案】B
【解析】
由 知道,高壓輸電時,在輸出功率相同的情況下,輸出電流就會由于輸出電壓的升高而減小,由知道,輸電線上的電能損耗就會減少,故只有B正確。
3.下列做法符合安全用電要求的是( )
A.不能用濕抹布擦正在工作的微波爐
B.家庭電路中保險絲可用銅絲代替
C.家庭電路中的插座與用電器是串聯(lián)的
D.只要釣魚竿碰不到高壓線,就可以在高壓線釣魚
【答案】A
【解析】
水是導(dǎo)體,所以不能用濕抹布擦拭正在工作的電器,以免造成觸電事故,故A符合題意;保險絲不能用鐵絲或銅絲代替,因為鐵絲和銅絲的熔點高,當(dāng)電路中電流過大時,無法及時燃斷以保護(hù)電路,有可能引起火災(zāi),故B不符合題意;家庭電路中各用電器是并聯(lián)的,它們互不影響,插座與其他用電器也是并聯(lián)的,故C不符合題意;安全用電原則告訴我們,不能靠近高壓帶電體,在高壓線下釣魚,釣魚竿與高壓線距離較近,容易引起高壓電弧觸電,故D不符合題意。故選A。
4.(2021廣西港南一模)下列說法符合安全用電原則的是( )
A.對人體安全的電壓是36V
B.某同學(xué)把衣服掛在電風(fēng)扇上晾曬
C.可以同時在一個插座上使用多個大功率用電器
D.高壓輸電線都架設(shè)得很高是為了防止高壓電弧觸電
【答案】D
【解析】
對人體安全的電壓是不高于36V,而不是36V,故A不符合題意;把衣服掛在電風(fēng)扇上晾曬,可能會導(dǎo)致觸電事故,故B不符合題意;同時在一個插座上使用多個大功率用電器,這樣電功率的總功率會變得很大,可能會燒毀插座,引發(fā)火災(zāi),故C不符合題意;高壓輸電線電壓很高,會有高壓電弧觸電的可能,因此會把壓輸電線都架設(shè)得很高,故D符合題意。
故選D。
5.(2021黑龍江密山九年級期末)如圖所示中符合安全用電原則的是( )
A.電水壺接三孔插座 B.濕手拔插頭
C.電線接觸高溫物體 D.在高壓線附近玩耍
【答案】A
【解析】
電水壺的金屬外殼必須接地,應(yīng)采用三腳插頭及三孔插座,可以防止外殼漏電時發(fā)生觸電事故,故A符合題意;接在電路中的電源插頭屬于帶電體,用濕手觸摸時,水屬于導(dǎo)體,有可能使電導(dǎo)到人體上,使人體觸電,十分危險,故B不符題意;電線接觸或靠近高溫物體,很容易損壞絕緣皮,發(fā)生觸電事故,故C不符合題意;在落地高壓線附近行走,會發(fā)生跨步電壓觸電,故D不符題意。故選A。
6.在下列說法中,錯誤的是( )
A.安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體
B.電熱器中電熱絲的熔點高,家庭電路中保險絲的熔點低
C.在家庭中同時使用的大功率電器越多,越容易引發(fā)電路“跳閘”現(xiàn)象
D.只要不高于220V的電壓對人體都是安全的
【答案】D
【解析】
不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體是安全用電的原則,故A法正確,不符合題意;保險絲要當(dāng)電路中有過大電流通過時,能快速自動熔化,切斷電路。則熔點低一些材料才能減小加熱的時間;電熱器中是讓電熱絲產(chǎn)生較多的熱量,而不能熔化,應(yīng)保持通電繼續(xù)工作,所以用熔點比較大的材料制作保險絲;故B正確,不符合題意;家庭電路中電流過大的原因主要有兩方面,一是用電器短路,二是用電器的總功率過大。所以在家庭中同時使用的大功率電器越多,用電器的總功率就越容易過大,于是就容易引發(fā)電路“跳閘”現(xiàn)象,故C正確,不符合題意;對人體安全的電壓是不高于36V,故D錯誤,符合題意。故選D。
二、填空題
7.(2021陜西臨潼一模)電壓越高越危險,為防止人體觸電,應(yīng)該不______高壓的帶電體,只有不高于______的電壓對人體才是安全的。
【答案】靠近 36V
【解析】
電壓越高越危險,高壓線周圍存在強(qiáng)電場,靠近時容易產(chǎn)生高壓電弧觸電,為防止人體觸電,人體不靠近高壓電源,不接觸低壓電源。電壓越高越危險,只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。
8.(2021海南??诰拍昙壠谀┰谳斔碗娔艿倪^程中,為了減小電能在線路中的損耗通常采取______(選填“高壓”或“低壓”)輸電的方式把強(qiáng)大的電能送到遠(yuǎn)方。到達(dá)生活區(qū)時,再將電壓降低為______V供日常使用。
【答案】高壓 220
【解析】
導(dǎo)線的電阻和時間一定時,電壓越高,導(dǎo)線中的電流越小,則損耗越小,根據(jù)可知,所以為了減少電路中電能的損耗常采用高壓輸電的方式。家庭電路的電壓為220V,所以到達(dá)生活區(qū)時,再將電壓降低220V供家庭使用。
9.高壓輸電:當(dāng)發(fā)電廠輸出電功率一定,由_____可得,輸電時電壓越高,電流就越____。此時因為輸電線路上有電阻,根據(jù)_____可知,電流越小時,在電線上消耗的電能就會越____。所以電廠在輸電時______輸電電壓,減少電能在輸電線路上的損失。??
【答案】P=UI 小 P=I2R 小 升高
10.(2021重慶八中九年級期中)在電能輸送的過程中,如果輸送的電功率一定,將輸電電壓升到原來的5倍,則輸電線上損失的功率將變?yōu)樵瓉淼腳__________倍,由此可見,若想有效的減小電能在輸電線路上的損失應(yīng)采用___________(選填“高壓”或“低壓”)輸電。
【答案】 高壓
【解析】
由P=U I知,輸送功率一定時,電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,電流變?yōu)樵瓉淼?,電阻一定時,根據(jù)P=I2R,電流變?yōu)樵瓉淼模l(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼?,通電時間一定時,損失電能減少,所以若想有效的減小電能在輸電線路上的損失,應(yīng)采用高壓輸電。
11.(2021廣西田林九年級期末)從發(fā)電站到用電地區(qū),通常都有相當(dāng)長的一段距離。要減少電能在輸送過程中的損失,就要提高_(dá)____,而用戶不宜用高壓電,因此在用電地區(qū)要用_____把電壓降下來。
【答案】電壓 變壓器
【解析】
在輸送一定功率的電能時,根據(jù)P=UI,電壓越高,電流越小,根據(jù)Q=I2Rt,電阻和通電時間一定時,電流越小產(chǎn)生的電熱越少,能量損耗越少,所以輸送電能時首先用變壓器把電壓升高,實行高壓輸電。家庭電路的電壓是220V,高壓電線的電壓幾百千伏的電壓,不能直接使用,因此在用電地區(qū)要采用變壓器使電壓降低。
12.分析如圖兩幅圖片。
(1)圖甲中,觸電的原因是人體靠近_____帶電體產(chǎn)生電弧,與大地連通形成通路,造成觸電。
(2)圖乙中,觸電的原因是站在大地上的人體接觸火線,通過_____使得_____和大地連通形成通路,造成觸電。
(3)根據(jù)圖示,可知常見觸電的實質(zhì)是人體直接或間接與_____連通,并通過大地或零線形成通路??偨Y(jié)出防止觸電的措施是避免接觸_____或靠近高壓線。
【答案】高壓 人體 火線 火線 火線
【解析】
(1)由圖甲可知,人體靠近高壓帶電體,會發(fā)生高壓電弧觸電;(2)圖乙中,站在大地上的人體接觸火線,人的腳站在地面上,使人體接入了電路,火線和大地成了通路,所以會發(fā)生觸電事故;(3)觸電的實質(zhì)是人體直接或間接與火線連通,并通過大地或零線形成通路;防止觸電的措施是避免接觸火線或不能靠近高壓線。
13.如圖所示,如果高壓輸電線掉落在地上,當(dāng)人經(jīng)過這個區(qū)域時,兩腳之間存在相當(dāng)高的電壓,稱作______.這時電流從一條腿流入,另一條腿流出,同樣會發(fā)生觸電事故.
【答案】跨步電壓
【解析】
如果高壓輸電線發(fā)生斷線落地,當(dāng)人經(jīng)過這個區(qū)域時,兩腳之間存在相當(dāng)高的電壓,這種情況稱作“跨步電壓”,同樣會發(fā)生觸電事故。
三、綜合題
14.(2021·北京朝陽·九年級期末)請閱讀《特高壓輸電》并回答問題。
特高壓輸電
2020年12月10日,白鶴灘—江蘇,特高壓±800千伏直流輸電工程開工建設(shè)。工程線路全長2087公里,途經(jīng)四川、重慶、湖北、安徽、江蘇,工程額定電壓±800千伏,額定輸送功率800萬千瓦,計劃于2022年建成投運。工程投運后,每年可輸送電量312億千瓦時,減少煤炭運輸1400萬噸,減排二氧化碳2542萬噸、二氧化硫25萬噸,對滿足電力供應(yīng)、優(yōu)化能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)、緩解大氣污染防治壓力具有重要意義。
特高壓輸電是指±800千伏及以上直流輸電電壓和1000千伏及以上交流輸電電壓等級。之所以采用特高壓輸電的方式是因為在相同輸電功率的情況下,電壓越高電流就越小,這樣就能減少輸電時的電流,從而降低因電流產(chǎn)生的熱損耗和降低遠(yuǎn)距離輸電的材料成本。特高壓輸電輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少。100萬伏特高壓輸電線路輸送電能的能力(技術(shù)上叫輸送容量)是50萬伏超高壓輸電線路的5倍。所以有人這樣比喻,特高壓輸電是“電力高速公路”。
在電力工程技術(shù)上有一個名詞叫“經(jīng)濟(jì)輸送距離”,是指某一電壓等級輸電線路最經(jīng)濟(jì)的輸送距離。因為輸電線路在輸送電能的同時本身也有損耗,線路太長,損耗太大,經(jīng)濟(jì)上不合算。50萬伏超高壓輸電線路的經(jīng)濟(jì)輸送距離一般為600~800公里,而100萬伏特高壓輸電線路因為電壓提高了,能達(dá)到1000~1500公里甚至更長,這樣就能解決把西部能源搬到中東部地區(qū)使用的問題。
特高壓直流輸電技術(shù)解決了國內(nèi)的電力輸送問題,為全球能源互聯(lián)提供了“中國方案”,推動我國能源領(lǐng)域高新技術(shù)強(qiáng)勢“走出去”。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)有人將特高壓輸電比喻為“電力高速公路”,是由于_____。
(2)不同電壓等級的輸電線路有不同的“經(jīng)濟(jì)輸送距離”,其原因是(______)
A.輸電線路是導(dǎo)體
B.輸電線路中有電流通過
C.輸電線路的長度越長電阻越大
(3)請你分析通過提高電壓從而降低電流產(chǎn)生的熱損耗的原因,并寫出依據(jù)的公式。(________)
【答案】特高壓輸電輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少 C 見解析
【解析】
(1)根據(jù)短文知道,“特高壓輸電輸送容量大、送電距離長、線路損耗低、占用土地少。100萬伏特高壓輸電線路輸送電能的能力(技術(shù)上叫輸送容量)是50萬伏超高壓輸電線路的5倍?!彼?,有人將特高壓輸電比喻為“電力高速公路”。
(2)根據(jù)短文知道“因為輸電線路在輸送電能的同時本身也有損耗,線路太長,損耗太大,經(jīng)濟(jì)上不合算。”即輸電線路的長度越長電阻越大。
故選C。
(3)因為在相同輸電功率的情況下,由知道,電壓越高,則電流越??;輸電導(dǎo)線上產(chǎn)生的電熱功率為,由于輸電線的電阻不變,電流減小,因此在輸電線上的熱損失減小。
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