同学们，大家好！
我是北京交通大学附属中学的王春梅老师。今天我们共同来学习电能的输送。
电的出现，使原本黑暗的夜晚变得如白昼般明亮。不仅如此，人们有了丰富多彩的夜生活。除此之外，人们更多地依赖于各种电子产品。在我们的生活中，电无处不在。那么，你知道电是如何从发电厂输送到千家万户的吗？
今天这节课，我们将从以下三个方面来学习有关电能输送的知识。首先，我们基于实际的问题，来建立远距离输电的模型。
要学习电能的输送，首先我们先来了解有关发电的几种方式。目前世界上，以风力、水力、火力、核力和太阳能的方式来进行发电。水电站要建在水库的大坝上，以煤为燃料的火电站要建在煤矿资源附近。由此可见，发电厂大都建在远离城市的地方。要向城市供电，就要实现远距离输电。
那么，请同学们来思考，发电厂的电能是如何输送到用户的呢？我们不妨画出这样的一个示意图，电从发电厂输出到达用户一端，当然需要用导线来进行传输。在传输电能的过程中，对于输送的电能有哪些要求呢？
首先，我们要保障供电线路能够可靠地工作，故障要少。除此之外，我们要使用户一端能够得到电压和频率的值是稳定的。一般用电器的参数表上，对于电压和频率都有明确的要求。若达不到要求，就会损坏用电器。除此之外，我们还要考虑输电线路建造和运行的费用，要使费用尽可能低，电能的损耗尽可能少。
考虑到发电厂与用户间的距离非常远，在使用导线的过程中，会使用很长的导线。那么，导线是由金属制成的，其自身是有电阻的。那么，我们是否在输电过程中要考虑导线自身的电阻呢？下面我们通过一个实验来了解一下。
实验中我们能够看到，当长导线接入电路中，小灯泡很暗；若将长导线短路，此时看到小灯泡会变得很亮。可见在电路当中，若导线很长，其自身的电阻就不能忽略了。同样，在远距离输电的过程中，输电线上的电阻同样是不能忽略的。
首先，我们先来讨论如何减小输电线的电阻。依据r=ρLS，我们知道r与金属丝的电阻率、导线的长度和横截面积有关。若减小r，在保持L和S不变的前提下，我们可以减小ρ来实现。通常情况下，我们采用铜或铝质的材料来作为导线进行输电。
除了减小ρ，我们还可以减小输电线路的长度，但由于输电距离是一定的，因此该方案不可行。那我们还可以通过增大横截面积来减小电阻。若增大横截面积，则会使导线变得很重，又粗又重的导线势必给铺设的工程带来很大的困难。因此，我们只能适当增大横截面积。这是一种在我们架空线路当中的高压输电线，叫做钢筋铝绞线。
除了减少输电线的电阻，还可以通过减小输送的电流来减少电流的损耗。依据P=UI我们能够知道，当输出功率一定时，若I减小，则要求U要变大。在输送的过程中，也不是U越高越好，U越高会使得线路的绝缘性能的要求变得越高，线路修建的费用就会随之增加。
既然减小输电线的电阻和减少输送电流都可以减少电能的损耗，那么哪种途径更为有效呢？依据P损=I2r可知，若保持输送电流I一定，减小输电线的电阻为原来的12，此时，输电线路损耗的电能变为原来的12；若保持输电线电阻一定，而减小输送的电流为原来的12，此时线路损耗的功率减为原来的14。由此可见，在实际输送电能的过程中，我们要尽量减少输电电阻的同时，还要减少输送的电流。若减小电流，则需要提高电压，也就是要采用高压输电。
那么，如何实现高压输电，来确保用户得到可靠电压呢？目前我们在输电过程中，通常采用110千伏、220千伏和330千伏的高压进行输电。而发电厂一端输出的电压值，一般为6.3千伏、10.5千伏和18千伏，一般不超过20千伏。怎样能够将发电厂的电压提升到高压进行输电呢？结合前面我们学习的变压器的有关知识，我们知道可以通过升压变压器来实现。同样，当电到达用户一端时，我们还需要将电压降下来，在这样的过程中，我们可以通过降压变压器来实现。