“十一五”期間,我國將加快建設節(jié)約型社會,其中一項措施就是大力推進能源節(jié)約.遠距離輸電時尤其要注意電能的節(jié)約問題,假設某電站輸送電壓為U=6000V,輸送功率為P=500KW,輸電線路損失的功率200KW,試求:
(1)使用該輸送電壓輸電時的輸電效率和輸電線的電阻;
(2)若要使輸電損失的功率降到輸送功率的2%,輸電電壓應提高到多少?
【答案】
分析:由起點與終點兩只電表的示數(shù)相差,可求出輸電效率.由損失的功率及相差的電壓從而能求出線路上的電流,進而算出線路上的電阻.若提高輸電效率,則可通過提高輸送電壓來降低線路上的電流,從而實現(xiàn)提高效率.
解答:解:(1)由于輸送功率為P=500kW,因輸電線路損失的功率200KW,則用戶得到的功率為300KW,
因此效率η=
100%=60%.
輸電線上的電流可由I=
計算,為I=
A,
而輸電線損耗功率可由P
r=I
2r計算,其中P
r=
=200kW,
因此可求得r=28.8Ω.
(2)輸電線上損耗功率P
r=(
)
2r∝
,
要使輸電損失的功率降到輸送功率的2%,
原來P
r=200kW,現(xiàn)在要求P
r′=10kW,
∵P=I
2R,
∴輸電電流I′=
,
∵P=UI,
∴輸電電壓U′=
=P
輸 =2.68×10
4V;
答:(1)使用該輸送電壓輸電時的輸電效率60%,輸電線電阻為28.8Ω;
(2)電站應使用2.68×10
4V的電壓向外輸電.
點評:輸電線上的損失功率與其電流的平方成正比,而與輸電線兩端的電壓的平方成反比.