远距离输电问题的处理思路及基本关系
1．远距离输电的处理思路
对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量．按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析．
2．远距离高压输电的几个基本关系(以图1为例)
图1
(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 损＋P3.
(2)电压、电流关系：U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3，U2＝ΔU ＋U3，I2＝I3＝I 线．
(3)输电电流：I 线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R 线
. (4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线·ΔU ＝I2线R 线＝(P2U2)2R 线．
当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2.
对点例题 发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
(1)画出此输电线路的示意图；
(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；
(3)用户得到的电功率是多少？
解题指导 (1)输电线路的示意图如图所示，
(2)输电线损耗的功率P 线＝100×4% kW ＝4 kW ，
又P 线＝I22R 线
所以输电线电流I2＝I3＝ P 线R 线
＝20 A 原线圈中输入电流I1＝P U1＝100 000250 A ＝400 A
所以n1n2＝I2I1＝20400＝120
这样U2＝U1n2n1＝250×20 V ＝5 000 V
U3＝U2－U 线＝5 000－20×10 V ＝4 800 V
所以n3n4＝U3U4＝4 800220＝24011
(3) 用户得到的电功率P 出＝100×96% kW ＝96 kW
答案 (1)见解题指导图 (2)1∶20 240∶11
(3)96 kW
规律总结 处理远距离输电需要注意的问题
(1)线路损耗问题
计算远距离输电有关线路功率损耗问题时，应注意不同公式中各物理量的含义及对应性，如P 损＝I2R 线，公式改为P 损＝U2/R 线，电压U 指什么电压才无误？用升压变压器的副线圈电压或用降压变压器原线圈电压都是错误的，必须对应加在导线两端损耗的电压，同理，P 损＝I2R 线的电流不能用升压变压器原线圈或降压变压器副线圈中的电流I1、I4，只能用通过输电导线的电流I2或I3.
(2)输电、配电问题
解答有关远距离输电的问题时，由于题中涉及几部分的电压、电流和功率，容易混淆，因此在解答这类问题时，最好画一个简单的输电线路示意图，将各部分电流、电压、功率分别标在图上，这样就很容易找到它们之间的关系，为顺利解答问题提供方便．
(双选)如图2是远距离输电的示意图，交流发电机E 的输出电压经升压变压器升压后，由电阻为R 的输电线向远方输电，到达用户端时再用降压变压器降压供用户使用，设变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是 ( )
图2
A ．降压变压器与用户负载连接的总开关S 断开后，输电线上的功率损失为零
B ．降压变压器与用户负载连接的总开关S 断开后，线路上的电压损失达最大
C ．S 闭合，用户的用电器增多时，输电线上的功率损失减小
D ．S 闭合，用户的用电器增多时，用户得到的电压降低
答案 AD
解析 远距离输电示意图如下
(1)从图中可看出功率之间的关系是：
P1＝P1′，P2＝P2′，P1′＝Pr ＋P2
(2)电压之间的关系是：
U1U1′＝n1n1′，U2U2′＝n2n2′
，U1′＝Ur ＋U2； (3)电流之间的关系是：
I1I1′
＝n1′n1，I2I2′＝n2′n2，I1′＝Ir ＝I2. 无负载时，无电流输出，输电线路上的电流为0，电压损失为零，故功率损失为零，所以A
正确，B错误；当用户用电器增多即负载功率变大时，需要的输入功率变大，故输电线上的电流变大，输电线上的电压降变大，故输电线上的功率损失增大，用户得到的电压降低，所以C错误，D正确．。