电能的输送学案与课件和练习

1 / 6 电能的输送学案与课件和练习 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址五、电能的输送 【要点导学】 1本节内容重点是：输电线上损失电能的原因和输电线上损失的电能的计算。本节内容难点是：输电系统的 “ 输电电压 ” 、 “ 用户得到的电压 ” 和输电线上 “ 损失的电压 ” 三者的区别与联系。 2远距离输电电路图如图 5 5 1 所示： 若输电线电阻 R，输电功率为 P，输电电压 U，则输电导线的电流 I2=P/U1， 输电导线上的电压降（电压损失） U 损 =I2R=PR/U1， 输电导线上的功率损耗 P 损 =I22R=U 额 2/R=P2R/U12 【范例精析】 例 1、发电机的输出电压为 220V，输出功率为 44kW，每条输电线电阻为 ，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，再经过 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又各是多少？ 2 / 6 分析与解答：输送电路原理图如图 5-5-2。 发电站输出的功率 P出是一定的 ,当以 220伏的电压输出时 ,输出电流应该是： I=P出 /U出 =44000W/220V=200A 两条 输电线路的总电阻为 , 则导线上损失的电功率为： P 损 =I2r=(200A)2=16kW 用户得到的电功率为 P=P出 -P 损 =44kW-16kW=27kW 在导线上损失的电压为 :U损 =I2r=200V 80V 用户得到的电压为： U=U出 -U 损 =220V-80V=140V 如果用 1： 10的变压器将电压升高到 2200V后再输送出去，则输出电流为： I=P出 /U出 =44000W/2200V=20A P 损 =I2r=(20A)2=160W 用户得到的电功率为 P=P 出 -P 损 =44kW-160W= 在导线上损失的电压为 :U损 =I2r 20V 8V 加到用户端变压器上的电压为： U=U 出 -U 损=2200V-80V=2192V 经过变压器降压后输送给用户的电压为： 例 2、一个小型水力发电站，发电机输出电压 U0=250V，内3 / 6 电阻可以忽略不计，最大输出功率为 Pm=30kW，它通过总电阻 R 线 =2 0 的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压 U 用 =220V 的白炽灯，总功率为P 用 =22kW，不计灯丝电阻随温度的变化。 （ 1）当居 民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏 ?发电机实际输出的电功率多大 ? （ 2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为 40： 1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大 ? 解析：（ 1）如图 5-5-3， P 用 =U用 2/R用 = ， I=U0/(R 用 +R线 )=250/=（ A） U 灯 =IR用 131V P 输 =U0I=14880W （ 2）如图 5-5-4， P 用 =U4I4,U4=220V,I4=110A I3/I4=n4/n3,I3=I4/40= P 损 =I32R线 = 拓展：关于电能输送问题，应详细作出输送原理图，分析电路特点，认真仔细解题。 4 / 6 【能力训练】 1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：（ AcD） A随输电线电阻的增大而增大 B和输送电压的平方成正比 c和输电线上电压降落的平方成正比 D和输电线中电流强度的平方成正比 2、输电线的电阻共计 r，输送的电功率为 p，输电电压为 U，则 用户能得到的电功率是：（ B） (P/U)(P/U)r 3、用 6600V和 220V 两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是（ B） ： 1 ： 1 4、一个小水电站输出电功率为 20kw，输电线总电阻为 ，如果先用 400V 的电压送电，后改用 2000V 电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是 :（ A） A、减少 50WB、减少 1200Wc、减少增加 5、某变电站用 220V的电压送电，导线损失电功率是输出功率的 20%，若要使导线损失电功率是输 出功率的 5%，则输出5 / 6 电压应变为 V。 440 6、相同材料组成的导线向同一处用户输送 10kW电能，在输电电压 U1=110V和 U2=220V两种情况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为 _。 4:1 7、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的 10倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原来的_ 1/100 8、发电机的路端电压为 220V，输送电功率 44kW，输电线电阻为 ，则用户得到的电功率为 V，用户得到的电功率为 kW。若用初、次级线圈匝数之比为 1： 10的变压器升压， 经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为 10： 1 的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 V，用户得到的电功率为 kW。 140， 28， 219， 9、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为104W ，电厂输出电压仅 350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为 4 ，允许损失的功率为输送功率的 5，求用户所需电压为 220V 时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？ 1:8,12:1 10、有一台内阻为 1 的发电机，供应学校的照明用电，如图 5-5-5 所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为 4 ，全校共有 22