高中物理 第5章 交变电流 第5节 电能的输送课件 新人教版选修32.ppt

第五章 交变电流 第五节电能的输送 在公路旁 旷野上 坚实的钢架托着 吊着粗大的金属线 仿佛由天际而来 向天际而去 这些高压输电线 如图所示 有的电压高达100000v以上 为什么要用高电压输电呢 知识自主梳理 1 可靠保证供电线路 工作 2 保质保证供电质量 电压和频率要 3 经济线路建设和运行的费用低 成本低 能耗 输送电能的基本要求 知识点1 正常 稳定 少 1 输电线上的功率损失 p i为输电电流 r为输电线的电阻 2 降低输电损耗的两个途径 1 减小输电线的 在输电距离一定的情况下 为了减小 应当选用 的金属材料 还要尽可能增加导线的 2 减小输电导线中的 为减小输电 同时又要保证向用户提供一定的电功率 就要提高输电 降低输电损耗的两个途径 知识点2 i2r 电阻 电阻 电阻率小 横截面积 电流 电流 电压 1 远距离输电基本原理在发电站内用 变压器 然后进行远距离输电 在用电区域通过 变压器降到所需的电压 2 电网通过网状的输电线 将许多电厂和广大用户 形成的全国性或地区性的输电网络 3 电网送电的优点 1 降低一次能源的 获得最大经济效益 2 减小 的风险 调剂不同地区电力供需的平衡 保障供电的 3 合理调度电力 使电力的供应更加可靠 质量 电网供电 知识点3 升压 降压 变电站 连接起来 运输成本 断电 质量 更高 重点难点突破 1 电压损失输电导线有电阻 电流通过输电导线时 会在线路上产生电势降落 致使输电线路末端的电压比起始端电压要低 这就是输电线上的电压损失 2 原因对于交流输电线路来说 造成电压损失的原因既有电阻 又有感抗和容抗 在高中阶段只考虑输电线路中电阻所造成的电压损失 一 输电线路上的电压损失 解析 低压输电线较细 电阻较大 另外当输电功率一定时 由于电压低 故输电电流i p u较大 因此输电线上的电压损失 u ir线较大 致使末端用户得到的电压远低于额定电压 有时才160v 到了过节的时候 各家用电器增多 线路电流又会增大 导线上分压更多 用户电压更低 这些现象更加明显 经过低压改造后 以上现象不明显了 二 输电导线上的功率损失 特别提醒 1 输送功率是指高压输电线起始端输出的功率 损失功率是输电线上消耗的功率 2 无论从减少输电线路上的功率损失 还是减少电压损失来看 都要求提高输电电压 以减小输电电流 3 发电站的输送功率取决于用户消耗的功率 不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率 1 输送过程图2 输电过程电路被划分为三个独立的回路 每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律 串 并联电路规律 而变压器的电压 电流 功率关系是联系不同回路的桥梁 三 高压输电线路的分析与计算 3 对高压输电 输送回路 中几个电压的理解 1 输送电压 输电线始端电压 如图中的u2 2 用户电压 最终用户得到的电压 如图中的u4 3 损失电压 输电线始端电压与末端电压的差值 u u2 u3 i2r 形成的原因是输电导线有电阻 电流通过输电线时 会在线路上产生电势降落 致使输电线路末端的电压比起始端电压要低 这就是输电线上的电压损失 4 减小输电线路上电压损失的方法根据 u ir可知有两种 1 减小输电线路的电阻 2 减小输电电流i 即提高输电电压 发电厂输出的电压要经过多个升压变压器升压 这样做的目的可通过下面的问题得到说明 如果用220v和11kv两种电压来输电 设输送的电功率 输电线上的功率损失 导线的长度和电阻率都相同 则导线的横截面积之比是多少 从中体会高压输电的实际意义 答案 2500 1 考点题型设计 题型1输电线上的功率与电压损失 bc ac 题型2远距离输电线路的分析应用 答案 1 1 20240 11 2 96kw 题型3开放 探究 解析 从变压器房到打谷场的导线是有电阻的 启动电动机时 电流较大 输电导线分得的电压也大 电动机实际得到的电压较低 所以启动相当困难 用电压表测量两根电线间电压时 由于电压表内阻很大 线路中电流很小可视为零 输电线路损失电压也为零 因此电压表示数正常 点评 本题创新之处在于理论联系实际 将刚刚学过的输电的理论知识应用到实际生活中去 解决实际问题 解决本题必须分析电动机两端