3.4 电能输送 课件高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第4节

电能的输送第三章

人教版

高中选择性必修第二册新课引入秦山核电站三峡水电站内蒙古光伏发电站新疆风力发电站1.发电的地方：2.用电的地方：大多在我国中西部用电量大的城市大多在东部沿海北京上海青岛广州电能输送要求：可靠、保质、经济可靠：保证供电线路可靠工作，少出故障保质：保证电能的质量——电压、频率稳定经济：输电线路建造和运行费用低，电能损耗少如何减少电能的损耗？输送电能的基本要求设输电电流为I，输电线的电阻为r，其示意图如下图：Ir发电站r为输电线的等效总电阻UUˊ用户PPˊ输电线上的功率损失为降低功率损失有哪些途径？电能损失的原因

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。根据电阻定律，L：输电距离一定

：选用电阻率小的金属材料S：适当增大导线的横截面积减小输电线的电阻银的电阻率最小，但价格昂贵S太大要多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。弊端？减小输电线的电流假定输电线电路中的电流是I，用户端的电压是U，两条导线的总电阻为r。思考与讨论：(1)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，线路上损失的功率减为原来的几分之一？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率为原来的几分之一？电阻减半：电流减半：Ir发电站r为输电线的等效总电阻UUˊ用户减小输电线的电流思考与讨论：(2)通过第1步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效？(3)怎样计算用户消耗的功率P用？(4)在用户的用电功率一定的前提下，怎样才能减小输电电流？(2)减少电流对降低损耗更有效(3)P=P损+P用P用=P-P损P用=UI-I2r(4)要想在用户得到的功率不变的前提下降低电流I，那就要提高输送电压U。Ir发电站r为输电线的等效总电阻UUˊ用户PP损P用(2)提高输电电压U：由

可知在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的倍。(1)减小输送功率P(2)提高输电电压U采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。(1)减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。减小输电线的电流交流高压输电的基本环节是不是输电电压越高越好?

输电电压也不是越高越好。电压越高，对输电线路绝缘性能的要求就越高，线路修建费用就会增多。输电电压越高，变压器上的电压也越高，对变压器的要求也相应提高。实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，依照不同情况选择合适的输电电压。交流高压输电的基本环节发电站升压变压器高压输电线降压变压器用户基本关系式功率关系：电压关系：电流关系：I2＝I3＝I线升压变压器

降压变压器输电线路功率损失的计算方法10千伏几百千伏100千伏左右10千伏左右220伏发电机和变压器∶决定电压用户∶决定功率和电流缺陷：产能浪费一对一供电

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。电网输电的优点:1、降低运输成本，获得最大的经济效益2、减小断电风险，调剂电力供需的平衡3、合理调度电力，使电力供应更加可靠电网供电(1)画出供电示意图(2)以变压器铁心为界,分出各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析(3)各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系输送电路的计算步骤一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500kW，升压变压器原线圈两端的电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器均为理想变压器，求：(1)升压变压器副线圈两端的电压；大展身手(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.小试牛刀小试牛刀一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500kW，升压变压器原线圈两端的电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器均为理想变压器，求：大展身手小试牛刀小试牛刀输电线路原理图如图所示(1)升压变压器副线圈两端的电压；(2)输电线上的功率损失及用户得到的功率；答案60kW

440kW输电线上的功率损失ΔP损＝I22r线＝60kW用户得到的功率P用＝P1－P损＝440