电能的输送教案

1、 电能的输送 【教学目标】 1 知道 便于远距离输送”是电能的优点之一，知道输电的过程. 2 知道什么是输电导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 理解为什么远距离输电要用高压. 【教学重点难点】 变压器电压关系与功率关系的理解与应用 输电线上电压损失与功率损失的理解与应用 【教学过程】 一、输电线上的功率损失： 输电功率P输入给用电设备的功率P 输电线上的功率损失 P:A P=P P =I2R 减少功率损失：(1)减小输电线的电阻(2)减小输电电流 如何减少输电线的电阻： L (1)减少材料的电阻率p (铝或铜，金银最好但不可行) R(

2、 2)减少输电线的长度L(不可行) S ( 3)增加导线的横截面积S 1. 输电导线上的功率损失分析： (1) 减小导线的电阻可减小损失功率，但有限 (2) 减小输送电流可大大减小损失功率，在线路和输送功率不变时，可提高输送电压以减小输送 电流 (3) 在输送功率和线路一定时，线路损失功率与输送电压的二次方成反比，即: 二、输电线上的电压损失 发电厂的输送电压 U用电设备两端电压 输电导线电阻两端的电压 U ： u=u U 三、远距离输电示意图简单输送电路的计算步骤： (1) 画岀供电电路图 (2) 以变压器铁心为界划分各个回路，各回 用欧姆定律，分析回路中的电压， 电流和功率等参 (3) 各

3、回路间可通过变压器的电压关系和 率相同的关系相联系 常用的几种输电模式： 1、低压输电 输电功率为100kw以下，距离为几百米以内，一般采用 2、高压输电 U， =IR 输电功率为几千千瓦以下，距离为几十千米到几百千米，一般采用 3、超高压输电 输送功率为10万千瓦以上，距离几百千米，需采用 【例题】 1、某交流发电机的输岀电压为220V，输岀的电功率为 求 (1) 不用变压器，用户得到的电压和电功率各是多少？ (2) 如果用匝数比为1： 10的升压变压器升压后用户处再用匝数比为 那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？ 220V的电压输电 35kV或110kv的电压输电 220kv或更高的电

4、压输电 4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Q, 10:1的降压变压器降压后使用， 2、某交流发电机输岀功率为5X 105w，输岀电压为 U=1000V，输电线的总电阻 R=10 Q,在输电线上损 失的电动率等于输电功率的5%,用户使用电压 U=380V，求： (1) 画岀输电线的示意图 (2) 所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？ 3、 某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电，当发电厂输岀的功率为Po时，额定电压为 U的用 电设备消耗的功率为 R，若发电厂用一台升压变压器 Ti先把电压升高，仍通过原来的输电线供电， 到达 用电设备所在地，再通过一台降压变压器 T2把电压

5、降到用电设备的额定电压， 供用电设备使用，如图t所 示，这样改动后，当发电厂输岀的功率仍为P0 ,用电设备可获得的功率增加至 P2，试求所用升压变压 器T1的原线圈与副线圈的匝数比Nj / N2以及降压变压器 T2的原线圈与副线圈的匝数比n1 /n2各为多 少？ 4、 学校配有一套校内备用供电系统，如图所示，由一台内阻 为1Q的发电机向全校 22个教室（每个教室有“ 220V40W的 白炽灯6盏）供电，如果输电线的总电阻R是4 Q,升压变压 器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是 1: 4和4 ： 1，那么， （1）发电机的输岀功率应是多大 ？ （2）发电机的电动势是多大 ？ （3

6、）输电效率是多少？ 5、 有一条河流，河水流量为 4m 3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50 %，发电 机输岀电压为350V，输电线的电阻为 4Q,允许输电线上损耗功率为发电机输岀功率的5%,而用户所 需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、畐熾圈的匝数比.g=9.8m/s2【练习】 1、 变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输岀电压输送相同的电功率P，输电线电 阻为R当副线圈与原线圈匝数比为 K时，输电线线路上损耗的功率为 ;当匝数比为nK 时，线路上损耗的功率为原来的 倍 2、 关于电能输送的以下分析，正确的是（） A. 由公式P=U/R得

7、岀，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大 B. 由公式P=U/R得岀，输电导线的电阻越大，功率损失越小 C. 由公式p=i2r得出，输出电流越大，输电导线上的功率损失越大 D. 由公式P=IU得岀，输岀导线上的功率损失与电流成正比 3、 远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高K倍，则（） A. 输电导线的电功率损失不变 B. 输电导线的电压损失不变 1 C. 输电导线的电功率损失是原来的2 K2 1 D. 输电导线的电压损失是原来的倍 K 4、 一小水电站，输岀的电功率为20kW，输电线总电阻为 0.5 ，如果先用400V电压输送，后又改用 2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导

8、线上损失的电功率的变化情况是 6 6 A、减小 50WB、减小 1200W C、减小 7.68 10 W D、增大 7.68 10 W 5、 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IP/U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20 B、 据公式IU /R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C、 据公式P I R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400 2 D、 据公式P U /R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 6、远距离输电

9、中，若发电机的输岀电压不变，则下列叙述中正确的是（） A、升压变压器的原线圈中的电流与用户电设备消耗的功率无关 B、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 r U1，发电厂至学校的输电线电阻为 4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是（ （U1 U2）2 R 1Q的发电机供给一个学校用电，升压变压器的匝数比为 c、当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D、升压变压器的输出电压等于降压器输入电压 7、输电线的电阻共计 r，输送的电功率是 P，用电压U送电，则用户能得到的电功率是 P 2n U2 b、P （） rC、P U 8、发电厂发电机的输岀电压为 压为U2,下列 c、

10、i2r l(U1 U2) u2 R 9、有一内阻为 输电线的总电阻 R=4Q，全校共22个班，每班有“ 220V，40W”的电灯 光，则（1）发电机输岀功率应为多大？（2）发电机的电动势是多大？ 10、 如图所示，某小型水电站发电机的输岀功率为10kW，输岀电压为 最后用户得到220V,的电力， P 2 D、（一）r U 通过导线的电流为 I，学校输入电 1:4，降压变压器的匝数比为4:1， 6盏，若要保证全部电灯正常发 400V，向距离较远的用户供电, 求： 为了减少电能损失，使用2kV高压输电， （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比 （2）输电线路导线电阻 R ； （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比 ni/n2； n3/n4. Ii