输电线的热损失问题

远距离输电采用高压输电

输电就是输送电能，是输送能量的一种方式。但是高压是比较危险的，那为什么还要用高压输电而不用低压输电呢？我们知道导线是有电阻的，当导线中有电流通过的时候，由于电流的热效应，使导线发热，其中一部分以热能的形式释放到空气中损失掉了。在一般的电路问题中，导线的电阻是忽略不计的。但在实际问题中，电能的输送距离往往都是在几千米以上，这么长的输电线，其电阻就不能不考虑了。

根据焦耳定律可知，在实际输电过程中，既要考虑到减小电能在输电线上的损失，又要做到不减小输送的功率。由公式P=UI和能够看出，对于一段输电线来说，R和t基本是保持不变的，所以影响输电线电能损耗的主要因素是电流I，当I减小时，Q就减小；而输送的电功率是一定的，这样一来，I减小，就只能提高输电电压。因此高压输电是减小热损失最有效的途径。从安全生产的角度出发，输送的电到用户处要经过降压处理，整个输送电能的过程为：发电厂→升压变压器→输送线路→降压变压器→居民用户。现举例如下：

例1、从河南平顶山到湖北武昌的高压输电线路长600km，其导线的电阻为160Ω，我们输送电能的功率为1100kW。若利用10kV的高压输电，电损失功率为多少？每天损失多少度电？如果我们利用500kV的超高压输电，则电损失功率为多少？每天损失多少度电？

分析与解答：当用10kV输电时，电路中的电流为，热损失功率为，导线上损失的热功率比发电机输出功率还大，说明全部电能都损失掉了。若用500kV输电时，电路中的电流变为，导线的热损失为，导线每天损失的能量变为。通过计算可知，高压输电可以很好地减少输电损失。

例2. 电冰箱启动时，与电冰箱并联的台灯变暗，对这一现象，下列说法中不正确的是：（）

A. 进户线中电流变大 B. 线路电阻变大

C. 线路中热损耗变大 D. 灯泡两端电压变小

分析与解答：家庭电路中电冰箱与台灯相并联，用表示家庭电路中导线的电阻。当电冰箱启动时，由于电动机电阻很小，使并联部分电阻变得很小，从而使整个电路电阻变小，干路电流I变大，由于导线的分压作用，导线两端的电压、变大，从而使台灯两端电压变小，相应功率变小，灯变暗，同时线路中的热损耗变大。

例3. 山区某工地施工时，照明电路需要导线从离工地250m处的电源引来。工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0.018Ω。如果电源两端的电压为220V，且保持不变，试求照明时导线所消耗的功率和每只灯泡实际消耗的功率。（计算时不考虑灯丝电阻的变化）。