高中物理(新教材)选修二课件1：3-4-电能的输送 人教版

3.4电能的输送

学习目标1.知道电能输送的基本要求；2.知道降低输电损耗的两个途径，会求解输电导线上的功率损失等问题；3.知道电网供电是远距离输电的重要发展。新课导入在‘’十五‘’规划期间，我国八把重点开发建设的青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送四大工程，称为‘’中国新世纪四大工程‘’。‘’西电东送‘’就是把煤炭、水能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区。这一工程的实施，将有利于西部能源资源优势转化为经济优势，减轻了环境和运输压力，对于合理配置资源、优化能源结构、促进我国社会经济可持续发展具有重要意义。思考：从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，输电线上的电阻肯定很大，输电过程中的必然有损耗，如何减少电能的损耗？电能的输送又有那些要求呢？输送电能的基本要：保证供电线路可靠地工作，故障少输电线路建造和运行费用低，电能损耗少保证电能的质量——电压和频率稳定1可靠2保质3经济由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压。输电线输电线发电厂用户UIQ=I2Rt=P损t损耗功率P损=I2R一、降低输电损耗的两个途径1.减小输电线电阻

：选用电阻率小的金属材料L：输电距离一定S：适当增大导线的横截面积输电线输电线截面导线横截面积的增加是有一定限度的。过粗的导线会耗费太多的金属材料，而且输电线太重、太粗会给铺设工作带来困难，不满足“经济”的要求。几种金属导体的电阻率：材料ρ/(Ω·m)材料ρ/(Ω·m)银1.6×10－8铁1.0×10－7铜1.7×10－8锰钢合金*4.4×10－7铝2.9×10－8镍铜合金**5.0×10－7钨5.3×10－8镍铬合金***1.0×10－6

思考：是不是输电电压越高越好？为什么？提示：不是。电压过高，对输电线路绝缘性的要求越高，线路修建费用就增多。输电电压越高，变压器上的电压也越高，对变压器的要求也会越高。在实际输电时，要综合考虑各种因素，选用合适的输电电压。我国的输电电压1.220V：输送功率为100kW

以下，距离为几百米以内。2.35kV或110kV：输送功率为几千kW到几万kW，距离为几十km到上百km。3.220kV及以上：输送功率为10万kW

以上，距离为几百km。二、电网供电10kV几百kV100kV10kV220V/380V输电过程示意图电网：现在世界各国都不采用一个电厂与一批用户的“一对一”的供电方式，而是通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网。电网供电的优点：(1)可靠：合理调度各种电力；(2)保质：减少断电风险，调剂不同地区电力供需平衡；(3)经济：使用大容量发电机组，降低能源的输送成本。高压输电物理模型高压输电物理模型输电过程的基本关系：

电压关系：

电流关系：P1=P2P3=P4功率关系：输电导线上损耗的功率：跟踪练习

C2.远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是（）

A．可节省输电线的铜材料

B．可根据需要调节交流电的频率

C．可减少输电线上的能量损耗

D．可加快输电的速度C3.(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的功率为ΔP，用户得到的功率为P′，则下列关系式正确的是()A． B．C． D．BD4.某发电站通过燃烧煤来发电。发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120kW，输出电压是240V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要的电压为220V。则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？

备用工具&资料4.某发电站通过燃烧煤来发电。发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120kW，输出电压是240V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要的电压为220V。则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？2.远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是（）

A．可节省输电线的铜材料

B．可根据需要调节交流电的频率

C．可减少输电线上的能量损耗

D．可加快输电的速度C新课导入在‘’十五‘’规划期间，我国八把重点开发建设的青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送四大工程，称为‘’中国新世纪四大工程‘’。‘’西电东送‘’就是把煤炭、水能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区。这一工程的实施，将有利于西部能源资源优势转化为经济优势，减轻了环境和运输压力，对于合理配置资源、优化能源结构、促进我国社会经济可持续发展具有重要意义。由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压。输电线输电线发电厂用户UIQ=I2Rt=P损t损耗功率P损=I2R一、降低输电损耗的两个途径1.