Question

14．一座水電站輸送的電功率是4800kW，輸電線總電阻為0.5Ω．
（1）如果輸電線電壓是220kV，則輸電線路上的電流、損失的電功率分別是多少？
（2）如果改用10kV的電壓輸電，則輸電線路上損失的電功率是多少？
（3）通過上面的計算，簡要說明遠距離輸電為什么要采用高壓輸電的方式．

Answer 1

分析 （1）（2）由P=UI計算以220kV和10kV輸電時的電流，由P=I²R計算導線上消耗的功率，即損失的電功率；
（3）由（1）、（2）中損失功率上分析高壓輸電方式的優點．

解答 解：
（1）已知輸送功率為4800kW，輸電電壓是220kV，由P=UI可得輸電線路上的電流：
I=$\frac{{P}_{輸送}}{{U}_{輸送}}$=$\frac{4800×1{0}^{3}W}{220×1{0}^{3}V}$≈21.8A，
電能輸送過程中，導線上消耗的電能被損耗，所以損失的電功率：
P_損=I²R_線=（21.8A）²×0.5Ω≈237.6W；
（2）輸送功率不變，改用10kV的電壓輸電，輸電線路上的電流：
I′=$\frac{{P}_{輸送}′}{{U}_{輸送}′}$=$\frac{4800×1{0}^{3}W}{10×1{0}^{3}V}$=480A，
輸電線路上損失的電功率：
P_損′=I′²R_線=（480A）²×0.5Ω=11500W；
（3）由上面的計算可知，在輸送電功率不變的情況下，電壓越高，線路中的電流越小，可減少線路上電能的損失．
答：（1）如果輸電線電壓是220kV，則輸電線路上的電流、損失的電功率分別是21.8A、237.6W；
（2）如果改用10kV的電壓輸電，則輸電線路上損失的電功率是11500W；
（3）采用高壓輸電的方式可減少線路上電能的損失．

點評 解決本題的關鍵知道輸送電壓、輸送功率和輸送電流的關系，用高壓輸電不僅可以減少線路中電能的損耗，同時降低熱損耗和材料成本，都是在輸電過程中節約了能源，這是一種非常有效的做法．