5.5 电能的输送(导学提纲)
经典导学案《电能的输送》导学方案
5.5 《电能的输送》导学方案〖知识点梳理〗1.用导线把电源和用电设备连起来，就可以输送电能，这是电能的一个突出优点。
输送电能的基本要求是：__________、__________、____________2.输电线上的功率损失输电线上有电阻R,由电阻定律知R=__________,当l 很长时,R 很大,设输电线中电流为I,则电线中电阻将消耗功率ΔP,ΔP=_________,可见ΔP 会很大.3.减小输电线上功率损失的方法(1)减小输电线上的电阻：即_________导线横截面积和用电阻率ρ_________的材料,这种方法在实际生产中效果有限.(2)减小输电电流,在输出功率不变时,由P=________知可提高_________来减小I.4.输电线上的电压损失输电线上电阻两端电压ΔU=_________,这样用户得到电压U ′=_________,即ΔU=_________是导线中电压损失.5.减小输电线上的电压损失的方法(1)减小输电线上的电阻：可用横截面积_________的导线和ρ较_________的材料.但横截面积不能无限增大.(2)减小输电电流(同上).总之,在远距离输电时必须采用_________电压,以减小输出_________,减小功率损失和电压损失.6.远距离输电电路上的电压、电流和功率的关系电流关系：___________________电压关系：____________________功率关系：___________________ 〖基础训练〗1.下列关于电能输送的说法正确的是( )A ．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B ．减小输电导线上功率损失的惟一方法是采用高压输电C ．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积D ．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等2．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )A ．n 2倍B ．n 倍 C.1n 2 D.1n3．如图所示，当图中ab 两端与ef 两端分别加上220 V 的交流电压时，测得cd 间与gh 间电压均为110 V ；若分别在cd 间与gh 间两端加上110 V 的交流电压，则ab 与ef 间电压为( )A ．220 V,220 VB ．220 V,110 VC ．110 V,110 VD ．220 V,0 V4.某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝UR B ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2RD ．输电线上损失的功率P ＝U 2R5．如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V 的电压上，向额定电压为1.80×104V 的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA 时，熔丝就熔断．(1)熔丝的熔断电流是多少？(2)当副线圈电路中电流为10 mA 时，变压器的输入功率是多大？〖能力提升〗1、远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究比330KV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是（ ）A.节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减小输电线上能量损失D.可加快输电的速度2、发电机路端电压为U ，经电阻为R 的输电线向远方供电，发电机的输出功率为P ，则（ ）A.输电线上电流为P/UB.输电线上的功率损失为U 2/RC.用户得到的功率为P —（P/U ）2RD.用户得到的电压为PR/U3、当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（ ）A ．输送电压的平方成正比B ．输送电压的平方成反比C ．输电线中电流的平方成正比D ．输电线中电流的平方成反比4、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（ ）A ．由功率P ＝U 2／R ，应降低输电电压，增大导线电阻B ．由P ＝IU ，应低电压小电流输电C ．由P ＝I 2R ，应减小导线电阻或减小输电电流D ．上述说法均不对5、输电线路输送4840kW 的电功率，采用110kV 高压输电时，输电导线中的电流为I 1；假若用2200V 电压输电时，输电导线中的电流为I 2，则I 1、I 2的值是 （ ）A.I 1=4.4⨯104AB.I 1=44AC.I 2=2.2AD.I 2=2.2⨯103A6、发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校的输入电压U 2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是（ ）A.U 12／RB.（U 1－U 2）2／RC.I 2RD.I （U 1－U 2）7、在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为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（ ） A.2U S P L ρ'= B.22P L P U S ρ'= C.2U S P P L ρ=-用 D.2(1)P L P P U S ρ=-用 8．某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是（ ）A ．据公式U P I =，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B ．据公式P U I =，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C ．据公式R I P 2=，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D ．据公式R U P 2=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 9、在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n 倍，对于输送一定的电功率来说，输电线路上的电流将减小为原来的____，输电线路上的电能损失将减少为原来的______.10、水电站给远处山村送电的输出功率是100kW ，用2000V 电压输电，线路上损失的功率是2.5×104W ，则输电线的电阻多大？如果改用20000V 高压输电，线路上损失的功率多少？11、发电机的输出电压为220V ，输出功率为22kW ，输电线总电阻为1Ω，求：用户得到的电功率和电压12、发电厂输出功率为9900kW ，输电线电阻为2Ω，分别用18kV 和110kV 的高压输电，则导线上损失的功率分别为多少？13、发电机输出电压为1.0×103V的交流电，现在通过一个变压比为1︰4的变压器升压，再通过总电阻为1.0Ω的输电线路向某地输电，在输送的电功率为800 kW的情况下（设变压器为理想变压器）．求：（1）升压变压器的副线圈两端电压多大？（2）输电线上通过电流多大？（3）输电线上造成的电压损失多少？14.发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，每条输电线电阻为0.2 Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1∶10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经过10∶1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？（1）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和电功率各是多少？（140V 28×103 W）（2）若经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和电功率又各是多少？（219.2 V43 840 W）15.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电力，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2；（n1∶n2= U1∶U2=1∶5）（2）输电线路导线电阻R；（20 Ω）（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4。
5.5 电能的输送 导学案
导学案：第五节电能的输送教学目标：1.知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程.2.知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失.3.知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失.4.理解远距离输电要用高压.教学重点：找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U的损失.教学难点：理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU.一、输电线上的功率损失和电压损失输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济.可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电.保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定.经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小，电价低.远距离大功率输电面临的困难是在输电线上有损失和损失.输电线上功率损失的原因是 .功率损失的表达式是 .如何减小输电线上的电压损失？ .如何减小输电线的电阻呢？ .如何减小输电线中的电流呢？ .二、几种输电模式低压输电: 输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电.高压输电: 输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几百千米，一般采用35 kV或110 kV的电压输电.超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米，必须采用220 kV或更高的电压输电.我国远距离输电采用的电压有哪几种？ .大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？ . 三、远距离输电原理图根据电路图并写出各部分关系式：四、例题分析例 1.某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如输电线的总电阻R=10 Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.（1）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？画出电路图并写出各部分关系式并解答：例2.单相交流发电机的路端电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户单根输电线的电阻为2Ω，求：（1）用户得到的电压和电功率各是多少？（2）如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？。
高中物理5.5电能的输送教案新人教版选修32
第五节电能的输送教学目标：(一)知识与技术一、明白“便于远距离输送”是电能的长处之一；明白输电的进程。
二、明白什么是导线上的功率损耗和电压损耗；明白如何减小损耗。
3、理解为何远距离输电要用高压。
4、会设计电能输送的示用意，并理解电压损耗和能量损耗的关系。
五、培育学生综合全面的分析问题和解决问题的能力。
六、培育学生实事求是的科学态度。
（二）进程与方式一、利用研究性学习小组的调查和学生合作学习彼此结合，探索物理规律。
二、利用多媒体课件与课堂演示实验彼此结合，探讨物理规律。
（三）情感态度与价值观一、通过我国超导研究的介绍，激发学生的爱国热情。
二、通过对实际生活中的电能输送问题分析讨论，激发学生探索物理规律的热情。
3、通过学生对用电情形调查和计算，培育学生从身旁事做起养成节约能源的好适应。
4、体验合作探讨学习的快乐，调节人际交往能力，协调能力。
教学重点：设计电能输送的示用意，并理解输电进程中的电压损耗和能量损耗的关系。
教学难点：输电进程中要保证输送功率不变，理解输电进程中的电压损耗和能量损耗的关系。
教学方式：探讨、教学、讨论、练习教学用具：录像资料，多媒体课件。
教学进程：(一)新课引入1、简单说明总理的关于科学进展与和谐社会的论述。
要实现可持续进展，就是要使有限的能源发挥最大效益。
2、我国缺电现状，图片和网上新闻资料，西部地域缺电严峻。
你能按照所学的物理知识，从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议？师：我国最大的发电站是三峡。
三峡电站对咱们华东输送了很多的电能（图表资料）黑板画图电站至华东地域为分析后面的输电图做铺垫。
师：从三峡到华东地域遥遥数千里如何减小输电进程中的能量损耗是值得探索的问题。
（二）新课教学1、布置合作学习任务：请以学习小组为单位展开讨论，从减小电阻方面考虑，你有什么好的建议呢？并将你们的讨论结果写在合作学习交流卡上。
学习小组合作学习。
学生在学习小组中发表意见，在组内及组与组之间互动交流。
高中物理 5.5电能的输送导学案 新人教版选修32
第五章交变电流第五节电能的输送【学习目标】1．了解远距离输电的意义；2．理解远距离输电中的输电损耗及解决方案；3．理解远距离输电的模型并能进行计算。
【重点、难点】重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失；（2）远距离输电的原理；难点：远距离输电原理图的理解．预习案【自主学习】1．远距离输电的基本原理：在发电站内用________变压器________电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器________所需的电压．2．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：______________________，________________________.3．现代的直流输电，只有________这个环节使用高压直流，________、________及____________仍然是交变电流．发电机发出的交变电流经变压器升压后，由换流设备将________变为________，高压的直流经远距离传输后，再由换流设备将________换为__________，然后，配电所的变压器再将高压交变电流________成适合用户的电压、电流，送达用户．【学始于疑】为什么远距离输电要用高压输电？（1）发电站一般建设在什么地方？（2）输电过程中主要考虑什么问题？（3）如何减少电能的损失和保证输电质量？探究案【合作探究一】问题1：（1）如何计算输电电流？（2）如何计算电能功率损失？（3）如何计算电压损失？问题2：目前全国电力紧缺，初步统计有24个省地区已经拉电、限电，浙江是全国缺电之最，每年（去年）供给海宁的总电量为204841.81万千瓦时，缺电量15%，短期内不可能改变。
你能根据所学的物理知识，从研究者的角度对电能的节约输送给几点更好的建议？导航：1、从学过的电阻定律角度分析R =ρL/S你有什么好的建议呢？2、减小电流的角度考虑。
你有什好的建议呢？归纳总结1．任何输电线都有_______，当电路中有电流通过时，存在功率损失和电压损失。
《电能的输送》 导学案
《电能的输送》导学案一、学习目标1、理解输电过程中电能损失的主要原因。
2、知道减少电能损失的途径，掌握高压输电的原理。
3、了解电网供电的优点和意义。
二、知识回顾1、电功率的计算公式：＄P ＝ UI$，其中$P$表示电功率，＄U$表示电压，＄I$表示电流。
2、焦耳定律：＄Q ＝ I^2Rt$，其中$Q$表示电热，＄I$表示电流，＄R$表示电阻，＄t$表示时间。
三、新课导入我们在日常生活中使用的电能是通过输电线路从发电厂输送到我们家中的。
但是，在电能的输送过程中会存在能量的损失。
那么，如何减少这些损失，实现高效的电能输送呢？这就是我们今天要学习的内容。
四、新课讲授1、输电线上的电能损失（1）电能损失的原因输电线上存在电阻，当电流通过输电导线时，会有一部分电能转化为热能而损失掉。
（2）电能损失的计算设输电电流为$I$，输电线电阻为$R$，则在时间$t$内，输电线上损失的电能为：＄Q ＝ I^2Rt$2、减少电能损失的途径（1）减小输电线的电阻①选用电阻率小的金属材料来制造输电线。
②增加输电线的横截面积。
（2）减小输电电流在输送电功率一定的情况下，根据$P ＝ UI$，要减小电流$I$，就必须提高输电电压$U$。
3、高压输电的原理（1）分析高压输电的过程假设发电站输出的电功率为$P$，输电电压为$U$，输电电流为$I$，输电线电阻为$R$。
则发电站输出的电压$U_1$经过升压变压器升高到$U_2$后进行输送，到达用户端时，再通过降压变压器将电压降低到用户所需的电压$U_4$。
（2）推导高压输电时电能损失的表达式输电线上损失的电功率：＄P_损＝ I^2R ＝（＼frac{P}｛U}）＾2R$可以看出，当输电功率$P$一定时，输电电压$U$越高，输电电流$I$越小，输电线上损失的电功率$P_损$就越小。
4、电网供电（1）电网的构成电网是将多个电厂、变电站、输电线路和用户连接起来形成的供电网络。
（2）电网供电的优点①可以在不同地区之间调节电能的供需平衡，提高供电的可靠性。
高二物理 5.5 电能的输送
从另一方面看， 应对突发事件的预 案和相应的训练近 年来得到了重视， 这在停电事款了重 大作用。在组约， 警方曹就如何散固 在地铁通道和高楼 大厦里的人员，进 行了几个练。从克
在没有的情况下穿行于城市各条街道。警察、消防人员和紧急情观处理人 员在这次危机中表现因之一是他们为应对突发事件做了全面准备。
超导电缆输电
减小输电线路的电阻是降低输电损失的重要 途径。
许多导体在温度 特别低时电阻可以降 到0，这个现象叫超导 由于目前保持低温的主现要象方。法是利用液态氮 甚至液态氦，所以超导体输电还处于试验阶段。 上图是一种超导电缆的结构。
STS
大面积停电引发的思考
美、加、英发生重大停电事故
“8月14日，美国东北部和加拿大部分地 区发生 大西积 停电事 件。纽 约市当 晚发生 60起火 灾。长 达29小 时的停 电使组 约损失 105亿 美元。8月28日 傍晚， 英国伦 敦和英 格兰东 南部部 分地区 也发生 两个多 小时的 重大停 电事故 ，约25万人被 在地铁 中。12月20日 晚，美 国加利 福尼亚 州的 旧金山 市又出 现大面 积停电 ，导致 全城约 三分之 一的用 户断电 。”
3、电流关系： ①升压变压器：
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2 R线
（ P2 U2
）2 R线
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 )
A、
U
2 1
输电线上的功率损失： P损＝I2r 怎样减少输电的功率损耗呢？
二、降低输电损耗的两个途径 根据功率损失的表达式P损＝I2R线可知，要减少输
人教版高二物理选修3-2：5.5《电能的输送》导学案设计(word无答案)
第五章 第5节《电能的输送》导学案班级： 组别： 组名： 姓名：【学习目标】：1、知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。
2、掌握什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。
（重点、难点）3、掌握什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失。
（重点、难点）4、理解远距离输电要用高压，会设计电能输送的示意图，并理解电压损耗和能量损耗的关系。
（难点）【学习方法】：讨论、讲解、探究【知识链接】：1、电阻定律=R ，电功率P 电= ，热功率P 热= 。
2、理想变压器原副线圈的电压之比=21U U ,电流之比=21I I . 【学习过程】：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能。
比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这些电能主要输送到华中、华东地区。
今天，我们就来学习电能的输送有关知识。
知识点一： 降低输电损耗的两个途径下图为从发电厂到用户，电能的输送示意图。
1、请在图中恰当的位置标出所给的物理量：输电线路中的输送电流为线I ，两条输电线的总电阻为线R ,输P 为发电厂输出的功率，线P 为输电线路中损失的功率，用P 为用户接受到的功率，输U 为发电厂的输送电压，线U 为输电线路中损失的电压。
2、输电线路中损失的功率线P = 。
3、有几种途径降低输电损失？每种情况具体怎么操作？4、在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率将减为原来的 ；在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的 。
5、通过计算你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？6、若发电厂输送的电功率为输P ，用户得到的功率为用P ，线路中损耗的功率为线P ，则它们应当满足什么关系？知识点二：高压输电的原因问题一、若发电厂输送的电功率为输P ，输送电压为输U ，则输送电流线I = ， 输电线总电阻为R ，则线路中损耗的功率线P = 。
高中物理 5.5电能的输送课件 新人教版选修3-2
低压输电线路： 输电电压220V------输电功率100kW以下， 距离为几 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、 以上。 500KV、 750KV 离为几百千米
1.减少输电线的电阻
选用电阻率小的金属作导线材料。 （一般用铝或铜） 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 减小电 流？ 输送功率P是一定的 由P=UI 增加U 减少I r
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？
n2
P1=P2
n3
n4
功率关系： 电压关系：
, P2= ∆P+P3 , P3=P4 U2= ∆U +U3
U1 n1 U 2 n2
U 3 n3 U 4 n4
电流关系：
I1 n2 I 2 n1
I2=I3
I 3 n3 I 4 n4
知识运用
25A
250V
150V
6250W 如何减少输电中的功率损失？
3750W
作出示意图
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、 C、
U 12 R
D、
(U1 U 2 ) 2 R
I R
2
I (U1 U 2 )
试试看 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！
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5．5 电能的输送
【学习目标】
1. 知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电的基本流程。
2. 知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。
3. 知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失。
4. 理解远距离输电要用高压。
了解电网供电的优点和意义。
重点：找出影响远距离输电损失的因素，理解高压输电可以减少功率与电压损失。
难点：远距离输电过程中功率与电压损失的计算。
【自学深思】 一、电能的输送方式
输电的基本要求：可靠、保质、经济。
我们知道，输电导线上有电阻，电流通过时电阻会发热，假设电阻为R ，通过的电流为I ，
求输电导线的发热功率P = 。
实际上，输电导线上的发热是多余的，也就是造成了能量损失，那么，如何减少这样的损失呢？请从上面的计算式子进行思考。
（1）减小电阻R
依据电阻定律S
L R ρ
=，结合提纲页尾提供的参考资料，你觉得选择哪一种金属作为输电
导线最为合适？ （2）减小电流I 在输送功率P 一定的情况下，如何减小输送电流I ？说说你的依据？
小结：远距离输电采用 的方式。
二、电能输送的三个基本步骤
参看右图，我们知道，要将电能从发电站
远距离传输至用户，一般要进行升压、远距离传输、 这三个步骤。
根据所学变压器的相关知识，我们可以将这三个基本步骤对应的原理图绘制如下，根据你的理解，将相应的物理量标注清楚。
图：远距离输电示意图
为了方便研究，我们将输电导线上的所有电阻等效为R （已在图中画出），另外变压器均视
为理想变压器。
设发电机的输出功率为P 0 。
将以下物理量标注到相应位置。
升压变压器：输入功率P 1，输出功率P 2，原线圈匝数n 1，副线圈匝数n 2，原线圈电压U 1，副线圈电压U 2，原线圈电流I 1，副线圈电流I 2。
输电导线：通过输电导线的电流I R ，该电阻电压U R ，该电压我们不希望出现但又无法避免，因此也称为损失电压U 损或U ∆，对应的功率为P 损. 降压变压器：输入功率P 3，输出功率P 4，原线圈匝数n 3，副线圈匝数n 4，原线圈电压U 3，副线圈电压U 4，原线圈电流I 3，副线圈电流I 4。
三、结论与规律
将以上的各个物理量在上图中标注清楚，确认无误后，写出它们之间的关系式。
进一步思考：
若用户数量增加（用电高峰期），以上各量将会如何变化？
参考资料：
常用金属导体在20℃时的电阻率.(单位：Ωm)
(1)银 1.65 × 10-8 (2)铜 1.75 ×10-8 (3)金 2.40×10-8 (4)铝 2.83 ×10-8 (5钨 5.48 ×10-8
(6)铁 9.78 ×10-8
发电机 升压变压器 降压变压器
用户
R
输电导线。