5.5-电能的输送

第五节 电能的输送

一、输送电能的基本要求是____________、_________________、_________________。

二、降低输电损耗的两个途径

【思考】

假定输电线中的电流是I ，两条导线的总电阻是r 。如图所示，导线中的电阻集中画为一个电阻r 。由于导线具有电阻，用户一方的电压低于电场输送的电压。

⑴功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能

转化为热能。出现功率损失。

△P= 。

⑵、电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R 上消耗部分电压。

△U= 。

你认为用什么样的途径来减少输电损失？

方法一：

方法二：

2、减少功率损失和电压损失的方法：

⑴、

⑵、

3、高压输电网络及各物理量间关系：

⑴、远距离输电线路图：

⑵、常用分析公式： ①、功率关系：

②、电压关系

③、电流关系

1、在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是 （ ）

A ．使输电线粗一些

B ．减短输电线长度

C ．减少通电时间

D ．采用高压输电

2、远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n 倍，则下列说法中正确的是 （ ）

A ．输电线上的电流变为原来的n 倍

B ．输电线上的电压损失变为原来的1/n 2

C ．输电线上的电功率损失变为原来的1/n

D ．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n 2倍

3、下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是 （ ）

A ．因为热功率P =R

U 2

，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗

U 1 ~ 升压变压器 降压变压器

n 1

I 1

B ．因为热功率P =IU ，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗

C ．因为热功率P =I 2R ，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗

D ．以上说法均不正确

4、发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率可表示为 （ ）

A ．R U 21

B ．R

U U 2

21)( C ．I 2R D ．I （U 1-U 2） 5、某交流发电机的输出电压为220V ，输出的电功率为4400W ，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，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10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？

6、某交流发电机输出功率为5×105w ，输出电压为U=1000V ，输电线的总电阻R=10Ω，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）画出输电线的示意图

（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？

7、如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW ，输出电压为400V ，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV 高压输电，最后用户得到220V ，9.5kW 的电力，求：

（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n 1/n 2；

（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n 3/n 4.

一 交变电流的四值

练习1、有一正弦交流电源，电压有效值U=120V ，频率为f=50Hz 向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U 0=602V ，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？

练习2、交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V ，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_________V 。

练习3、如图所示，磁场磁感应强度为B ，线圈电阻为R ，面积为S 。求线圈由图示位置转过60°角的过程中，通过线圈某一横截面的电量。

练习4、交流发电机转子有n 匝线圈，每匝线圈所围面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r ，外电路电阻为R 。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：

⑴通过R 的电荷量q 为多少？

⑵R 上产生电热Q R 为多少？

⑶外力做的功W 为多少？

二 感抗和容抗（统称电抗）

1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”。

2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”。

练习5、 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C 1、C 2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？

练习6、对于如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）

A ．双刀双掷开关S 接上部时，灯泡亮度较大

B ．双刀双掷开关S 接下部时，灯泡亮度较大

C ．双刀双掷开关S 接下部，同时将电感线圈的L 的铁芯抽出，在抽出的

过程中，灯泡亮度变大

D ．双刀双掷开关S 接下部，同时将电感线圈的L 的铁芯抽出，在抽出的过程中，灯泡亮度变小

三 理想变压器

1．理想变压器的电压变化规律为U 1/U 2＝________

2．输入输出功率关系：________

3．只有一个副线圈的电流变化规律I 1/I 2 ＝__________

4．变压器的 电压决定 电压； 电流决定

电流； 功率决定 功率

练习7、 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n 1=1760匝、n 2=288匝、n 3=800 0匝，电源电压为U 1=220V 。n 2上连接的灯泡的实际功率为36W ，测得初级线圈的电流为I 1=0.3A ，求通过n 3的负载R 的电流I 3。

练习8、在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是 （ ）

练习9、如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2=2∶1，电源电压为U ，求B

灯两端的电压U B 为多少?

练习10、如图，为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑

动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，则

A.保持U 1及P 的位置不变，

K 由a 合到b 时，I 1将增大

B.保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率减小

C.保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大

D.保持P

的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大

四 远距离输电

练习11、发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是

220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：

（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.

（2）画出此输电线路的示意图.

（3）用户得到的电功率是多少？

练习12

、

学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为

A A A A

A. B. C. D.