电能的传输+高二下学期物理教科版选择性必修第二册

4电能的传输第三章交流电Highschoolphysics应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算。02理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关。01了解交变电流从发电站到用户的输电过程。03重点重难点重点三峡水电站内蒙古光伏发电站新疆风力发电站发电的地方：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上海青岛广州能源资源与电力负荷分布的不均衡性决定了西电东送的必要性。目前，主要采用高压输送交流电。为什么要采用高压输电呢？远距离输电，存在电热损失。为了安全保质，高压输电减少损耗。电能输送中的电压损失和电能损耗01电能从发电厂到远方用户端的传输过程，如图所示。假设发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，用户端的电压是U'，两条导线的总电阻是r。在图中，导线的电阻集中画为一个电阻r。(1)怎样计算输电线路损失的

功率ΔP？ΔP＝I2r(2)在输电电流一定的情况下，若输电线路的电阻减为原来的一半，输电线路上损失的功率变为原来的多少？在输电线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，输电线路上损失的功率变为原来的多少？

(3)通过第(2)问的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效？由第(2)问可知，减小电流对降低输电线路的损耗更有效。(4)在保证输送功率不变的前提下，怎样才能减小输电电流？

(5)怎样计算用户得到的功率P'？

电能输送中的电压损失和电能损耗1.输电线路的电压损失输电线始端电压

U与输电线末端电压

U'的差值

r为输电线的电阻I为输电线上的电流电能输送中的电压损失和电能损耗2.输电线路的功率损失

(2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为

(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失ΔP＝I2r

电能输送中的电压损失和电能损耗3.减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻

r

选用电阻率小的材料作导线一般用铝或铜增大导线的横截面缩短距离不可行存在浪费材料、架设困难等钢线铝线电能输送中的电压损失和电能损耗3.减小电压、功率损失的方法(2)减小输电电流I

目前我国远距离输电采用的电压有110kV、220kV、330kV，输电干线已经采用500kV和750kV的超高压，西北电网甚至达到1100kV的特高压。

√×

√√

2.三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦。(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10Ω，则输电线上损失的功率为多少？它与输出功率的比值是多少？(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？某处与电站间每根输电线的电阻仍为10Ω，输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？

远距离输电系统02远距离输电系统1.远距离输电的基本原理6000V220000V高压输电线升压变压器发电厂10000V降压变压器380V或220V用户电能输送的基本模型升压变压器降压变压器2.低压线路、高压线路、超高压线路和特高压线路远距离输电系统(1)低压线路我国家庭用户电压220V一般输电距离控制在几百米范围内，输送功率在100kW以内。(2)高压线路输电距离在20km以内的输电电压一般用35kV(3)超高压线路输送功率在10万kW以上，输电距离超过500km时，输电电压往往超过220kV。(4)特高压1000kV以上电压等级3.电网远距离输电系统通过网状的输电线、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。(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高。(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益。4.电网输电的优点(2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡。5.解决远距离高压输电问题的基本方法远距离输电系统(1)首先应画出远距离输电的电路图(如图)将已知量和待求量写在电路图的相应位置(2)理清三个回路：

回路1：P1＝U1I1回路3：P4＝U4I4(3)常用关系功率关系：电压关系：电流关系：I2＝I3＝I线ΔU=U2-U3ΔP=P2-P3

(1)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。(

)(2)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。(

)√×3.(2025·眉山市高二期中)某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5，降压变压器原、副线圈匝数比为5∶1，输电线的总电阻为R=25Ω，全校共有33个班，每班有6盏“220V，40W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：(1)输电线损失的功率；(2)升压变压器的输入电压；(3)升压变压器每小时输出的电能(结果保留三位有效数字)。答案

(1)1296W

(1)256V

(3)3.32×107

J

√

直流输电03(2)直流输电系统在输电环节是直流，发电环节和用电环节是交流，引起的电能损失较小。直流输电1.过程整流设备逆变器(1)交流输电造成电压损失的原因既有阻抗又有感抗和容抗，引起的电能损失很大；2.优点5.(多选)(2024·成都市高二检测)在远距离输电技术上，我国1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程可简化为：如虚线框所示，若直流输电线电阻为10Ω，直流电输送功率为5.5×109W，不计变压器、整流与逆变等造成的能量损失，则A.直流电输电线路上的电流为5×103AB.直流电输电线路上损失的电压为100kVC.降压变压器的输出功率是4.5×109WD.保持输送功率不变，若将1100kV