高中物理粤教版选修3-2课件：2.7远距离输电(讲授式)

C．可减小输电线上的能量损失 D．可加快输电的速度
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把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线 输送到远方的用户，用220V的电压输电，导线损 失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线 损失的功率又为多少？
220V输电，损失的功率为
22KV输电，损失的功率为
P 2 P ( ) R 4 104 W U P 2 P ( ) R 4W U
第二章 交变电流
学案7 远距离输电
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近能源的地方.
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近能源的地方.
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近能源的地方.
用电的地方却很多,例如:
有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉 及电能的输送问题．即:
观看视频并思考：为什么要高压输电呢？
P2 P P3 U 2 U U 3
P3 P4
U 3 n3 U 4 n4
电流关系：
I1 n2 I 2 n1
I2 I3
I 3 n4 I 4 n3
四、电网供电
2、在高压输电模型中，设发电机的输出功率为P，输送 电压为U1，输电线的电阻r，升压变压器的原副线圈匝数分 别为n1，n2，降压变压器原副线圈分别为n3，n4，你能算出 线路中损失的功率和电压吗？用户得到的功率和电压分别 是多少？
若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r 若输送的功率为P，输电电压为U，电线的总长度为L，横截面积 为S，电阻率为 ，则功率损失可表示为： P ( P )2 L . U S
三、降低能耗的两个途径
2、降低输电损耗的途径是什么？
由ΔP=I2r可知： 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 可减少功率损失。
本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调
剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。
远距离输电示意图
3 在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想 变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功 率的增大，下列说法中正确的有( ) A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 升压变压器原线圈电压不变，变压比不变，故副线圈电压不变， A错误； I＝P/U，U损＝IR线，U3＝U2－U损，因P变大，I变大，所以U损变大，所 以降压变压器初级电压U3变小，B错误； P损＝(P/U)2R线，因P变大，所以P损变大，C正确； P 2R线 P损 U PR线 ＝ ＝ ，因 P 变大，所以比值变大，D 正确． P P U
总结：
减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。
四、电网供电
远距离输电过程示意图
四、电网供电
1、在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和电 流关系如何？
I1
1
I2 P1 P2
I3
I4
r线
U3
P3
P4
F
U
n1
n2 U 2
n3
n4 U 4
R用
功率关系：
电压关系：
P1 P2
U 1 n1 U 2 n2
四、电网供电
讨论与交流：
1、根据上述结果高压输电能否真的有效降低能量 损耗及电压损耗？ 2、是不是输电电压越高越好？为什么？
n1 P 2 n1 P ) R 及 U R 可知：电压越高， 1、由 P ( n2 U 1 n2U 1
功率和电压损失确实越小，可以有效降低能耗和电压损耗。
2、不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用
输电线
r 用 户
电 源
U送
输电线
输送电压： 电源向外输电时，其两端的电压即为输送电压 。 输送功率： 电源对外发出的功率即输送功率。
三、降低能耗的两个途径 思考： 远距离大功率输电面临的困难是什么？
在输电线上有功率损失。
讨论与交流：
1、输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？ 输电线有电阻
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
n2 U 2
U 3 n3
n4
U4
R用
四、电网供电
在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中
I1 n2 由 I2 n1
I2
n1 P n2 U 1
P I1 U1
2 P I 2 R (
输电线上
n1 P 2 ) R n2 U 1
n1 P 2 ) R 用户得到的功率 P用 户 P P P ( n2 U 1 n1 P R 损失的电压 U I 2 R n2U 1 n2 U 1 n1 P U 3 U 2 U R n1 n2 U 1 n4U 3 n4 n2U 1 n1 P U4 ( R) n3 n3 n1 n2 U 1
超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米，
必须采用220 kV或更高的电压输电。 有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV超高压，西
北电网的电压甚至达到750 kV。
四、电网供电
阅读与思考：
采用电网供电的优点是什么？
可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成
3、若采用减小导线电阻的方法，在输电线长度一定的情 况下，应采用什么措施？
L 由 R S 可知：
（1）减少输电线的长度L （2）增加导线的横截面积S （3）减少材料的电阻率ρ
三、降低能耗的两个途径
讨论与交流：
4、若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施？
由 P=IU 可知： 减小输送功率P 提高输电电压U 可减小输电电流。
想一想：
能否通过减小输送功率来减小输电电流？
由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定 的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率 损失。
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远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用 比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优
点是(
)
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
一、电能的输送
1．电能输送的优点：
“方便和节约”
2．输送电能的基本要求： 可靠、保质、经济．
可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗户呢？
越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、
技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。
四、电网供电
阅读与思考：
1、常用的输电模式有几种？各是什么？
2、我国远距离输电采用的电压有哪几种？ 低压输电：输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内，
一般采用220 V的电压输电。 高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几 百千米，一般采用35 kV或110 kV的电压输电。