电能的输送 课件
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【人教版】电能的输送ppt-精美课件1
（4）用户得到的功率 P用= P1- P损=440kW
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人 【教 人版 教（ 版2】01电9）能高的二输物送理 ppt-选 精择 美性 课件必1 P修PT-第精二品册课件第（三实章用：3版.4）电能的输送(共30张PPT)
处理远距离输电的基本思路
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的
符号) I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
人 【教 人版 教（ 版2】01电9）能高的二输物送理 ppt-选 精择 美性 课件必1 P修PT-第精二品册课件第（三实章用：3版.4）电能的输送(共30张PPT)
I4
P4
n4 U4
R用
升压变压器
3、电流关系： ①升压变压器：
降压变压器
②降压变压器：
③传输过程：
4、输电导线上损耗的功率： P损I线 2R线（U P22） 2R线
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二、远距离输电原理图 【人教版】电能的输送ppt-精美课件1PPT-精品课件（实用版）
I2= P2/ U2 输电导线上的功率损失为 P损=I22r线=60kW
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【人教版】电能的输送美课件1 PPT-精 品课件 （实用 版）
（3）输电导线上的电压 U损=I2r线 降压变压器原线圈的电压 U3=U2-U损=2200V 降压变压器原、副线圈的匝数比为 n3/n4= U3/ U4= 10:1
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处理远距离输电的基本思路
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的
符号) I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
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I4
P4
n4 U4
R用
升压变压器
3、电流关系： ①升压变压器：
降压变压器
②降压变压器：
③传输过程：
4、输电导线上损耗的功率： P损I线 2R线（U P22） 2R线
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二、远距离输电原理图 【人教版】电能的输送ppt-精美课件1PPT-精品课件（实用版）
I2= P2/ U2 输电导线上的功率损失为 P损=I22r线=60kW
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（3）输电导线上的电压 U损=I2r线 降压变压器原线圈的电压 U3=U2-U损=2200V 降压变压器原、副线圈的匝数比为 n3/n4= U3/ U4= 10:1
《电能的输送》课件
耗。
智能电网技术的应用
智能调度系统
实现电网的实时监测、控制和调 度，提高电网运行效率和可靠性
。
分布式能源接入
支持可再生能源的接入和利用， 实现能源的优化配置和利用。
用户互动管理
实现用户与电网的双向互动，提 供更加个性化、智能化的电力服
务。
06
电能输送的未来发展
超导技术在电能输送中的应用
总结词
超导技术具有零电阻、低损耗的特性，能够 大幅提高电能输送的效率和稳定性。
如FACTS技术，对输电线路的电压、电流等进行实时控制，提高输 电稳定性。
降低电能输送损耗
加强输电线路的维护与保养
01
定期检查线路状况，及时修复和更换受损设备，减少因设备故
障引起的损耗。
合理规划电网布局
02
优化电网结构，减少输电距离和转供电环节，降低输电损耗。
采用无功补偿技术
03
在输电线路中安装无功补偿装置，提高功率因数，减少无功损
节潮流实现电能的分配。
配电站的建设应考虑供电可靠性、运行 灵活性和经济性等因素，合理规划配电
站的布局和规模。
05
电能输送的优化与改进
提高电能输送效率
优化输电线路设计
采用高导电性能的导线材料，减少线路阻抗，提高输电效率。
推广高压输电技术
高压输电能够降低电流，减少线路损耗，提高输电效率。
采用先进的控制技术
感谢您的观看
THANKS
变压器由铁芯、绕组和绝缘材 料组成，通过电磁感应原理实 现电压的变换。
变压器有油浸式和干式两种类 型，根据输电线路的电压等级 和容量选择合适的变压器。
输电线
输电线是电能输送的主要通道， 负责将电能从发电厂输送到目的
人教版高中物理选修《电能的输送》PPT课件
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
远距离输电的综合应用问题 1．远距离输电的电路图 如图甲所示为远距离输电的简化电路原理图，可以划分为 三个回路，如图乙．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
(1)分析电压损失时注意 U 和 ΔU 的区别：U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压．
(2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容 产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电 阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ΔUr 2＝ΔUI 等公式都成立．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
小结
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
作出示意图
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
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输电线上的电压损失和功率损失 1．电压损失 输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值，即 ΔU＝U－U′＝Ir 2．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损 失，损失的电功率可以用下列 3 种方式计算： (1)ΔP＝I2r； (2)ΔP＝IΔU； (3)ΔP＝ΔUr 2.
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
远距离输电的综合应用问题 1．远距离输电的电路图 如图甲所示为远距离输电的简化电路原理图，可以划分为 三个回路，如图乙．
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(1)分析电压损失时注意 U 和 ΔU 的区别：U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压．
(2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容 产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电 阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ΔUr 2＝ΔUI 等公式都成立．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
小结
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
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作出示意图
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
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输电线上的电压损失和功率损失 1．电压损失 输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值，即 ΔU＝U－U′＝Ir 2．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损 失，损失的电功率可以用下列 3 种方式计算： (1)ΔP＝I2r； (2)ΔP＝IΔU； (3)ΔP＝ΔUr 2.
第五节 电能的输送(共10张PPT)
输电电压220kV以上------输电功ห้องสมุดไป่ตู้10万kW
以上， 距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损 失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
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。
第五节 电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的 可靠 基本要求是 保质
经济
远距离输电的设输电电流为I， 输电 主要问题 线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的 横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以 下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输 输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2
以上， 距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损 失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
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。
第五节 电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的 可靠 基本要求是 保质
经济
远距离输电的设输电电流为I， 输电 主要问题 线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的 横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以 下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输 输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2
电能的输送 课件
(2)输送功率、输电线上损失的功率与用户得到的功率 在上图中输送功率是指 P2(P1＝P2)，输电线上损失的功 率是指 P 线，P3＝P4 是用户得到的功率，显然 P2＝P 线＋P3， 所以计算输电线上损失的功率可以借助以下公式：P 线＝I2线·R 线＝I 线 U 线，P 线＝UR线2线＝U2－R线U32，P 线＝P3－P2 等来进行．
●
某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V．通过升压变
压器升高电压向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220
V．要求在输电线上损失的功率控制为5 kW(即用户得到的功率为95 kW.)请你设计两个变
压器的匝数比．为此，请你计算．
● (1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？ ● (2)输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？ ● (3)两个变压器上的匝数比各应等于多少？
● (1)用户消耗的功率决定输送功率，即用户和线路总共消耗多少功率，发电站就输送多少 功率，这是能量守恒定律和变压器原理的体现．
● (2)抓住输电的两头——电源和用电器；分析一条线——输电线；研究两次电压变换——升压 变压器和降压变压器．
● (3)注意输送电压(功率)、损失电压(功率)、用户电压(功率)三者之间的区别和数量关系.
● ②减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料，若使用电阻率更小的金属， 如银、金等不现实，成本太高．
● ③增大导线的横截面积S：这种方法多耗费金属材料，必然会增加成本，同时给输电线的 架设带来很大的困难．
(2)减小输电电流 I，根据 I＝UP知， ①减小输送功率 P：在实际中不能以用户少用或不用电 来达到减少损耗的目的，所以不现实． ②提高输电电压 U：在输送功率 P 和输电线电阻 R 一定 的条件下，输电电压提高到原来的 n 倍，根据 P 损＝UP2·R 知，输电线上的电功率损耗将降为原来的n12. 根据以上分析可知，采用高压输电是减小输电线上功率 损耗最有效、最经济的措施．
人教版高中物理选修3-2 电能的输送 PPT课件
解：1、由P=UI 得I=P/U
当U1=5KV时，I1=200A；当U2=50KV时， I2=20A 2、由P损=I2R线， 当U=5KV时， P损1=（200）2×10=400KW 当U=50KV时， P损2=（20）2×10=4KW
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的 功率变为原来的多少倍？ 1/10000 我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压， 少数线路已经采用550KV 思考：是不是输电电压越高越好？为什么？ 不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费 用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损 失。要综合考虑，选择合适的输电电压。 说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先 升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送 出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。
2 .简单输送电路的计算和步骤
画出供电图
以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可
独立运用欧姆定律分析. 各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的 关系,总功率不变等联系.
达标练习
1．发电厂电机的输出电压为U1,发电厂至学校 的的输电导线总电阻为R通过导线的电流为I, 学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的 功率可表示为： A．U12/R B．(U1-U2)2/R C ．I 2R D．(U1-U2)I
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
电 能 的 输 送 示 意 图
一、电能的输送
1、面临的问题 电流流过输电导线时，由于电流的热效应， 必然有一部分电能转化成热而损失掉。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法： 由热功率计算公式可看出 （1）减小输电线的电阻 （2）减小输送的电流
电能的输送课件(人教版)
R线
U损
P损
二、输电线上的功率损失：
１．任何输电线都有电阻， 存在功率损失． 设输电 电流为I，输电线电阻为R 线，则输电线上的功率损 失为： R线
P I R线
2
如果输送的电功率为P，输送电压为U
P 2 则功率损失可表示为 ： P ( ) R线 U
2、减少功率损失的方法：
P I失 最有效、最经济的措施。
三、输电线上的电压损失：
1、电压损失：输电线路上始端电压U跟末端 电压U′的差值，称为输电线路上的电压 损失， U U U IR线
3．减小输电线路上电压 损失的方法 （1）减小输电线电阻R线 （效果不佳） （2）减小输电电流I（即提高输电电压） （效果很好）
2
（1）减少输电线的 R线：
①减小输电线长度L; 由于输电距离一定，所以在实际中不可 能 用减小输电线长度L来减小R线
L R线 S
（不行）
（效果不佳） ②减小电阻率ρ; 目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。
③增大导线的横截面积S; 这要多耗费金属材料，增加成本；同时输电 线太重也会给架设工作带来很大的困难。
四、远距离高压输电的原理关系图
R线 I线 P损
U损
I1
P1 各物理量含义
I2
P2
I3 P4
I4
P4
升压变压器输出电压、电流、功率即线路输 送电压、电流、功率。
1、电压关系
3、功率关系
2、电流关系
4、输送电流的求法
小结
P 2 P I R ( ) R U
2
课堂练习
自学丛书P51页例1 自学丛书P52页6题
布置作业
自学丛书P50页9题 自学丛书P55页11题
U损
P损
二、输电线上的功率损失：
１．任何输电线都有电阻， 存在功率损失． 设输电 电流为I，输电线电阻为R 线，则输电线上的功率损 失为： R线
P I R线
2
如果输送的电功率为P，输送电压为U
P 2 则功率损失可表示为 ： P ( ) R线 U
2、减少功率损失的方法：
P I失 最有效、最经济的措施。
三、输电线上的电压损失：
1、电压损失：输电线路上始端电压U跟末端 电压U′的差值，称为输电线路上的电压 损失， U U U IR线
3．减小输电线路上电压 损失的方法 （1）减小输电线电阻R线 （效果不佳） （2）减小输电电流I（即提高输电电压） （效果很好）
2
（1）减少输电线的 R线：
①减小输电线长度L; 由于输电距离一定，所以在实际中不可 能 用减小输电线长度L来减小R线
L R线 S
（不行）
（效果不佳） ②减小电阻率ρ; 目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。
③增大导线的横截面积S; 这要多耗费金属材料，增加成本；同时输电 线太重也会给架设工作带来很大的困难。
四、远距离高压输电的原理关系图
R线 I线 P损
U损
I1
P1 各物理量含义
I2
P2
I3 P4
I4
P4
升压变压器输出电压、电流、功率即线路输 送电压、电流、功率。
1、电压关系
3、功率关系
2、电流关系
4、输送电流的求法
小结
P 2 P I R ( ) R U
2
课堂练习
自学丛书P51页例1 自学丛书P52页6题
布置作业
自学丛书P50页9题 自学丛书P55页11题
电能的输送(高中物理教学课件)
典型例题
例4.(多选)如图1所示，某小型发电站发电机输出的交流 电压为500V，输出的电功率为50kW，用总电阻为3Ω的 输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率 的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用 降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变 压器).对整个送电过程，下列说法正确的是( AC) A.输电线上的损失功率为300W B.升压变压器的匝数比为1∶100 C.降压变压器的输入电压为4970V D.降压变压器的匝数比为100∶1
（1）降压变压器输出的电流是多少？输电线上的电流是 多少？ 431.8A，25A
（2）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电 压是多少？200V，4000V （3）两个变压器的匝数比等于多少？ 1：16，190：11
祝你学业有成
2024年4月28日星期日8时20分54秒
答案：(1)见解析图； (2)1：20，240：11； (3)96kW
典型例题
例7.某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机 的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电， 输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为 220V。要求在输电线上损失的功率控制位5kW（即用户 得到的功率为95kW）。请你设计两个变压器的匝数比。 为此，请你计算：
电压角度分析流程：P I线2r
P1
P2
U2I线
n1 n2
U1 U2
P3
P2
P
P1 P U3I线
n3 n4
U3 U4
三.远距离输电
远距离输电一般采取先升压后降压的形式。如图所示
的电路进行远距离输电，允许功率损失为ΔP，求升压变
压器的匝数比n1：n2以及降压变压器的匝数比n3：n4
电能的输送课件
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
图 5－5－2
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
【审题指导】 “输出功率增大”而输送电压保持不变， 说明输电线上的电流要增大，线路上损失的电压增大，进而 会影响其他量发生变化．
【解析】 由题意可知升压变压器的输入电压不变，则 输出电压不变，A 错误；在电能输送过程中有：I＝UP，U 线＝ IR 线，U3＝U2－U 线，因 P 变大，I 变大，所以 U 线变大，所 以降压变压器初级电压 U3 变小，则降压变压器的输出电压变 小，B 错误；由 P 线＝(UP)2R 线，因 P 变大，所以 P 线变大，C 正确；根据PP损＝UPP2R线＝PUR2线，因 P 变大，所以比值变大，D 正确．
B．P′＝PU2ρ2SL
C．P 用＝P－Uρ2LS
D．P 用＝P(1－PUρ2LS )
【审题指导】 (1)“损失功率”是指输电线上消耗的功
率．
(2)输电导线的电阻是功率损失的原因所在．
【解析】 输电线电阻 R＝ρLS 输电电流 I＝UP 故输电线上损失的电功率为 P′＝I2R＝(UP)2ρLS＝PU22ρSL 用户得到的功率为 P 用＝P－P′＝P(1－PUρ2LS)．
2．输送功率是指高压输电线始端变压器输出的电功 率．损失功率是输电线上消耗的功率．
在远距离输电时，输送的电功率为 P，输送电
压为 U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为 S，总长度为 L，
输电线损失的电功率为 P′，用户得到的电功率为 P 用，则 P′
和 P 用的关系式正确的是( )
A．P′＝U2S ρL
【答案】 BD
1．计算输电线上损失的功率可以有多种方法：P 损＝I2R 线＝UR损2 ＝U 损 I.
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• 1.输电导线的功率损失分析
– 减小电阻(受条件制约) – 高电压输电(应用广泛)
– P损=I2R=P2R线/U2送
• 2 .简单输送电路的计算和步骤
– 画出供电示意图 – 以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可
独立运用欧姆定律分析.
– 各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的 关系,总功率不变等联系.
I (U1 U2 )
2.某发电站的输出功率为104kw，输出电压为4kV，通 过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线 的电阻率为ρ＝2.4×10-8Ω•m，导线横截面积为 1.5×10-4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%， 求： （1）升压变压器的输出电压；
（2）输电线路上的电压损失。
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
输电线路示意图
I1
I2
∆U、∆P
I3 I4
发 电 厂
~
P1 U1
U2 P2
P3 U3
用 P4U4 户
n1 n2
n3 n4
功率关系： P1=P2 , P2= ∆P+P3 , P3=P4
电压关系：U1 n1 U 2 n2
U2= ∆U +U3
百米以内。
高压输电线路：
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW以下，
距离为几十千米到上百千米。
超高压输电线路：
输电电压220kV以上------输电功率10万kW以上， 距
330KV、 500KV、 750KV
离为几百千米以上。
一般说，发电厂发出的电只有几千伏，
若要进行几百公里的传输，你能设计出 简单的远距离输电电路吗？讨论一下， 画出简单示意图！
U3 n3 U 4 n4
电流关系：I1 n2 I2 n1
I2=I3
I3 n3 I4 n4
课堂练习
1.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至 学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为
I，学校输入电压为U2，下列4个计算输电线 损耗的式子中，不正确的是（ ）
A、
B、
U
2 1
C、 R D、
I 2R
(U1 U2 )2 R
缩短距离
增大导线的横截面
2.减小输电线上的电流
讨论：
能不能由I=P/U减小p来
r
减小电流？
输送功率P是一定的
由P=UI
增加U
减少I
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损 失的功率变为原来的多少倍？
再思考：是不是输电电压越高越好？为什么？
低压输电线路：
输电电压220V------输电功率100kW以下， 距离为几
电能的输送
内陆 能源丰富， 有利开发
电站站址
远距离
沿海 能源缺乏， 用电量大
用户（负载）
电能的输送是一个理论性和技术性 很强的系统工程。
输送电能的基本要求是：
可靠、保质、经济。
如何减小输少输电线的电阻
R=ρ
L S
选用电阻率小的金属作导线材料。
（一般用铝或铜）