电能输送
高中物理第五章交变电流55电能的输送课件选修32
1.远距离输送一定功率的交流电，输电线 上的电压损失 ΔU＝UP·r。
2．远距离输送一定功率的交流电，输电线上功率损失 ΔP＝UP 2·r。
[解析] 设输电电压为 U，所输送的功率为 P，输电线 路总电阻为 r，则输电电流 I＝UP，线路的功率损失 ΔP＝I2r ＝PU22r，可知 ΔP∝U12，当输电电压 U 升高为原来的 n 倍时， 功率损失变为原来的n12，A 错误，B 正确；线路上的电压损 失 ΔU＝Ir＝PUr，可知 ΔU∝U1 ，当输电电压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的n1，C 正确，D 错误。
电阻为 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的
电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk，线
路损耗的电功率为 P2，则 P1 和PP21分别为(
)
A.PkUR，n1
B.kPU2R，n1
C.PkUR，n12 D.kPU2R，n12
解析 原线圈的电流为 I1＝UP，由于 P、U 不变，故 I1 不变，由II12＝nn21＝k 得 P1＝I22R＝kPU2R；由I2I′1 ＝nn21′ ′＝nk 得 P2＝I2′2R＝nkPU2R，则PP21＝n12，故选项 D 正确。
[变式训练1] (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．ΔP＝Uρ2lS
B．ΔP＝PU22ρSl
C．P′＝P－Uρ2lS
D．P′＝P1－UPρ2Sl
电能的输送
二. 电能的输送1. 输送电能的过程发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输送到武汉、上海等地的呢？当然是通过电线输送的。
而且是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
输送电能的过程如下图所示：发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。
2. 高压输电的道理思路：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失。
输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。
电流通过很长的导线要发出大量的热，如：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是100安，每秒钟导线发热就是400万焦耳。
这些热都散失到大气中，白白损失了电能。
所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。
如何减小导线发热呢？由焦耳定律Q=I2Rt，减小发热Q有以下三种方法：一是减小输电时间t，二是减小输电线电阻R，三是减小输电电流I。
哪种方法能被实际使用呢？第一种方法等于停电，没有实际价值。
第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。
适用的超导材料还没有研究出来。
排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。
从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。
通过后面的学习，我们将会看到这种办法也是很可行的。
所以说要减小电能的损失，必须减小输电电流。
但从另一方面讲，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。
怎样才能满足上述两个要求呢？根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P 不变（足够大），就必须提高输电电压U。
所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。
3. 变压器能把交流电的电压升高（或降低）在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电。
但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器。
高压电输送到用电区附近时，为什么要把电压降下来？一是为了安全，二是用电器只能用低电压。
电能的输送知识点总结
电能的输送知识点总结电能的输送是指将电能从发电厂输送到用户的过程。
在这个过程中，需要考虑电能的输送效率、安全性、稳定性等因素。
本文将从输送方式、输送线路、输送设备等方面进行总结。
一、输送方式电能的输送方式主要有两种：交流输电和直流输电。
1. 交流输电交流输电是指将交流电能通过输电线路输送到用户的过程。
交流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、成本低、维护方便等。
交流输电的缺点是输电线路的电压和电流波动大，容易产生电磁干扰和电压降低等问题。
2. 直流输电直流输电是指将直流电能通过输电线路输送到用户的过程。
直流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、电压稳定、电流平稳等。
直流输电的缺点是成本高、维护困难等。
二、输送线路输送线路是指将电能从发电厂输送到用户的电缆或电线路。
输送线路的选择需要考虑输电距离、输电功率、输电电压等因素。
1. 输电距离输电距离是指电能从发电厂到用户的距离。
输电距离越远，输电损耗越大，需要选择更高电压的输电线路。
2. 输电功率输电功率是指电能的传输功率。
输电功率越大，需要选择更大的输电线路。
3. 输电电压输电电压是指电能的传输电压。
输电电压越高，输电损耗越小，但需要更高的安全措施。
三、输送设备输送设备是指将电能从发电厂输送到用户的设备，包括变电站、变压器、开关设备等。
1. 变电站变电站是将发电厂输送的电能进行变压、分配、控制等处理的设备。
变电站的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
2. 变压器变压器是将电能的电压进行变换的设备。
变压器的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
3. 开关设备开关设备是控制电能输送的设备。
开关设备的作用是控制电能的开关、保护电路、调节电压等。
电能的输送是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的输送方式、输送线路和输送设备，以确保电能的安全、稳定和高效输送。
第五节 电能的输送(共10张PPT)
以上， 距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损 失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
求：
（1）画出此输电线路的示意图。
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线
圈的匝数比。
第五节 电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的 可靠 基本要求是 保质
经济
远距离输电的设输电电流为I， 输电 主要问题 线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的 横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以 下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输 输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2
电能的输送与输电线路
电能的输送与输电线路电能的有效输送对于现代社会的正常运行和发展至关重要。
在电力系统中，输电线路充当着承载和传输电能的重要组成部分。
本文将探讨电能输送的原理以及常见的输电线路类型和特点。
一、电能输送原理电能的输送是指将发电厂产生的电能从供电端传输到用电端的过程。
这一过程主要依靠电力系统中的输电线路完成。
在电力系统中，电能的输送主要基于以下原理：1. 电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导线中通过电流时，会在周围产生磁场。
通过变压器等设备对电压进行升降后，产生的电磁感应引起电流的变化，从而实现了电能的输送。
2. 输电线路阻抗输电线路本身具有一定的电阻、电感和电容，导致传输线路存在一定的电压降和功率损耗。
因此，在电能输送过程中需要通过合理的线路设计和电压调节手段来减小线路阻抗和功率损耗。
二、输电线路类型和特点根据输电线路的种类和特点，可以将其分为以下几类：1. 高压直流输电线路高压直流输电线路主要采用直流电流进行输送，具有输电损耗小、线路占地面积小等优点。
适用于长距离、大容量的电能输送。
然而，高压直流输电线路的建设和维护成本较高，需要特殊的换流设备。
2. 高压交流输电线路高压交流输电线路是目前最常见的输电方式，采用交流电流进行输送。
其主要特点是线路部署灵活、技术成熟、设备使用广泛。
同时，高压交流输电线路存在电流损耗较大、电压控制要求高等缺点。
3. 中压和低压配电线路中压和低压配电线路主要用于城市和农村的电能分配，将高压电能转换为适合用户使用的低压电能。
这些线路通常由电缆和架空线构成，具有供电范围广、线路覆盖密度高的特点。
三、输电线路的优化设计和管理为了保证电能的安全稳定输送和降低能源损耗，需要对输电线路进行优化设计和管理：1. 线路选址和布局在新建输电线路时，需要充分考虑地理环境、土地利用和人口分布等因素，在合适的地点进行线路选址和布局，减少环境影响和线路损耗。
2. 电压控制和稳定性通过合理的电压控制手段，确保输电线路电压在规定范围内，避免过高或过低的电压对设备和用户造成损害，并保持电能的稳定输送。
电能的输送与转换
电能的输送与转换随着现代工业化的快速发展，电力已经成为我们日常生活中不可或缺的能源之一。
电能的输送与转换是电力系统运行的核心，它涉及到电能从发电厂到终端用户的传输、分配和转换过程。
本文将介绍电能的输送与转换的主要技术和方法。
一、电能的传输电能的传输主要通过输电线路实现。
输电线路可以分为高压直流（HVDC）输电线路和交流（AC）输电线路两种形式。
1. 高压直流（HVDC）输电线路HVDC输电线路是利用直流电进行电能传输的技术。
与传统的交流输电相比，HVDC输电线路具有低损耗、远距离传输、能量调度灵活等优势。
它通常由换流器站、输电线路和逆变器站组成。
换流器站负责将交流电转换为直流电，逆变器站则负责将直流电转换为交流电。
2. 交流（AC）输电线路交流输电线路是利用交流电进行电能传输的技术。
它是目前主要的输电方式，采用三相交流电进行传输。
交流输电线路中，主要的组成部分包括变电站、输电线路和配电变压器。
变电站负责将电能从发电厂的高压输电线路转换为中压或低压电能，输电线路负责将电能从变电站传输到终端用户，配电变压器将电能从输电线路转换到适合家庭使用的低压电能。
二、电能转换电能转换是指将电能从一种形式转换为另一种形式的过程。
常见的电能转换方式包括发电机的电机化转换、逆变器的变直流转换为交流、变压器的电压转换等。
1. 发电机的电机化转换发电机是将机械能转化为电能的装置，而电机是将电能转化为机械能的设备。
发电机和电机在原理上是相互可逆的，可以相互转换。
当发电机接受外部机械能时，它将产生电力输出；当电机受到电力输入时，它将产生机械能输出。
2. 逆变器的变直流转换为交流逆变器是将直流电转换为交流电的设备。
它通常被用于光伏发电、风能发电等直流发电设备将电能转化为交流电供应给终端用户。
逆变器的主要功能是将直流电转换为交流电并适应不同的频率和电压要求。
3. 变压器的电压转换变压器是用来改变交流电压的设备。
它通过电磁感应原理实现，将输入电压转换为所需的输出电压。
电能的传输过程
电能的传输过程电能的传输是指将电能从发电厂或其他电源传输到需要使用电能的地方的过程。
电能的传输通常涉及两个主要环节：输电和配电。
输电是指将大规模的电能从发电厂输送到不同地区的过程。
输电通常通过电力线路进行，其中包括高压输电线路和变电站。
高压输电线路主要由输电塔、导线和绝缘子组成。
输电塔起到支撑和固定导线的作用，导线负责将电能从发电厂输送到变电站。
绝缘子则用于在输电线路上绝缘导线，以防止电能泄漏或短路。
输电线路通常采用高压电流传输电能，这样可以减少能量损耗，提高传输效率。
在输电过程中，会有一些能量损耗，主要是由于电阻、电感和电容引起的。
为了减少能量损耗，输电线路通常采用高压和直流电流进行输送。
高压可以降低电阻损耗，而直流电流可以减少电感和电容损耗。
此外，输电线路的导线材料也要选择低电阻的材料，以减少能量损耗。
配电是指将输送到变电站的电能进一步分配到各个用户的过程。
变电站是一个重要的环节，它负责将输送过来的高压电能转换为适合用户使用的低压电能。
变电站通常包括变压器和开关设备。
变压器用于改变电能的电压，以适应不同用户的需求。
开关设备用于控制电能的流向和分配。
配电过程中还包括电能计量和负荷管理。
电能计量是指对用户使用的电能进行测量和计费的过程。
通常采用电能表对用户的电能消耗进行记录。
负荷管理是指根据用户的用电需求，合理分配电能资源，以保证供电的稳定性和可靠性。
负荷管理通常通过调整发电厂的发电量和变电站的功率分配来实现。
电能的传输过程涉及输电和配电两个主要环节。
输电通过高压输电线路将电能从发电厂输送到变电站，减少能量损耗，提高传输效率。
配电通过变电站将高压电能转换为低压电能，并通过电能计量和负荷管理，将电能分配给各个用户。
电能的传输过程是保证电力供应稳定和可靠的重要环节，对于社会经济的发展起着重要作用。
电能的传输方式
电能的传输方式一、概述电能是一种非常重要的能源，它在我们的日常生活中扮演着至关重要的角色。
电能的传输方式是指将电能从发电厂或其他地方传输到需要使用它的地方的过程。
本文将介绍电能传输方式的基本原理，以及常见的几种传输方式。
二、直流传输直流传输是一种将电能从发电厂或其他地方通过直流输送到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常使用高压直流线路来进行传输。
高压直流线路通常由两条导线组成，其中一条导线为正极，另一条导线为负极。
这样可以使得电子在导线之间形成一个单向流动的电路。
由于直流传输不会受到交流信号干扰，因此可以更加稳定和可靠地进行能量传输。
三、交流传输交流传输是一种将电能从发电厂或其他地方通过交流信号进行传输到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常使用高压交流线路来进行传输。
高压交流线路通常由三相导线组成，其中每个相位都有一个分别为120度相位差的正弦波信号。
由于交流信号会受到干扰和损耗，因此需要使用变压器来将电压升高或降低，以便更好地进行能量传输。
四、输电塔输电塔是用于支撑高压电力线的结构。
它们通常由钢制构件组成，可以在不同的地形和环境条件下使用。
输电塔可以根据需要采用不同的设计形式，包括单杆式、悬挂式、耐张式等。
这些设计形式都具有不同的优点和适用范围，可以根据实际情况进行选择。
五、地下电缆地下电缆是一种将电能通过埋在地下的导线进行传输到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常适用于城市或其他需要保持美观性的区域。
由于地下电缆受到土壤和其他环境因素的影响较大，因此需要采取特殊措施来保护它们，并确保它们能够稳定可靠地运行。
六、海底电缆海底电缆是一种将电能通过铺设在海底的导线进行传输到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常适用于岛屿或其他难以到达的区域。
由于海水具有良好的导电性，因此可以更加稳定和可靠地进行能量传输。
但是，由于海水中存在的盐分和其他化学物质会对电缆产生腐蚀作用，因此需要采取特殊措施来保护它们。
七、总结电能的传输方式是非常重要的，它决定了我们如何将电能从发电厂或其他地方传输到需要使用它的地方。
电能的输送与损耗
电能的输送与损耗电能是现代社会中最重要的能量形式之一，广泛用于各个行业和领域。
然而，在电能的输送过程中，不可避免地会出现损耗。
本文将就电能的输送与损耗进行探讨。
一、电能输送的基本原理电能的输送是通过电力线路进行的，电力线路是由导线、绝缘体和金属支架组成的。
电能被输送到需要使用的地方，然后通过各种电气设备转换为其他形式的能量，比如热能、光能等。
电力线路的基本原理是利用电场和磁场相互作用的原理。
当电流通过导线流动时，会在周围形成磁场，而这个磁场可以通过另一根导线感应出电势差，从而实现电能的传输。
二、电能输送中的损耗电能的输送过程中会出现两种主要的损耗，即电阻损耗和传输损耗。
1. 电阻损耗电阻是导线中的一个重要参数，当电流通过导线时，由于电阻的存在，会产生热量，这部分能量就会转化为热能而损耗掉。
电阻损耗与导线的长度、截面积和电阻率有关，通常用以下公式计算：电阻损耗 = 电流的平方 x 导线电阻 x 时间为了减小电阻损耗，可以采取以下措施：选择低电阻率的导线、增加导线的截面积、减小导线的长度、提高传输电流的频率等。
2. 传输损耗除了电阻损耗外，传输损耗也是电能输送过程中的重要因素。
传输损耗是指电能在输送过程中由于电力线路的电感和电容的作用而产生的能量损耗。
电感和电容都是电力线路中的重要参数，当电流通过线路时，会在电感和电容中引起能量的转换和损耗。
同时，由于电力线路的长度和布置方式等不同，也会导致不同程度的传输损耗。
为了减小传输损耗，可以采取以下措施：选择低电感和低电容的线路结构、合理布置电力线路、减小电力线路的长度等。
三、电能输送与损耗的影响因素电能输送与损耗的影响因素有很多，下面列举几个主要的因素：1. 电力线路的长度和形状：较长的电力线路会增加电阻和传输损耗，而线路的形状对电感和电容的影响也不同，进而影响传输损耗。
2. 电力线路的电压：较高的电压可以减小电流，从而减小电阻和传输损耗，但也会增加线路的绝缘难度。
高二物理 5.5 电能的输送
从另一方面看， 应对突发事件的预 案和相应的训练近 年来得到了重视， 这在停电事款了重 大作用。在组约， 警方曹就如何散固 在地铁通道和高楼 大厦里的人员，进 行了几个练。从克
在没有的情况下穿行于城市各条街道。警察、消防人员和紧急情观处理人 员在这次危机中表现因之一是他们为应对突发事件做了全面准备。
超导电缆输电
减小输电线路的电阻是降低输电损失的重要 途径。
许多导体在温度 特别低时电阻可以降 到0，这个现象叫超导 由于目前保持低温的主现要象方。法是利用液态氮 甚至液态氦，所以超导体输电还处于试验阶段。 上图是一种超导电缆的结构。
STS
大面积停电引发的思考
美、加、英发生重大停电事故
“8月14日，美国东北部和加拿大部分地 区发生 大西积 停电事 件。纽 约市当 晚发生 60起火 灾。长 达29小 时的停 电使组 约损失 105亿 美元。8月28日 傍晚， 英国伦 敦和英 格兰东 南部部 分地区 也发生 两个多 小时的 重大停 电事故 ，约25万人被 在地铁 中。12月20日 晚，美 国加利 福尼亚 州的 旧金山 市又出 现大面 积停电 ，导致 全城约 三分之 一的用 户断电 。”
3、电流关系： ①升压变压器：
②降压变压器：
③传输过程：
4、输电导线上损耗的功率：
P损
I线2 R线
（ P2 U2
）2 R线
课堂练习
1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线 电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4
个计算输电线损耗的式子中，不正确的是( A )
A、
U
2 1
输电线上的功率损失： P损＝I2r 怎样减少输电的功率损耗呢？
二、降低输电损耗的两个途径 根据功率损失的表达式P损＝I2R线可知，要减少输
电能的输送(知识梳理)
电能输送的重要性
保障电力供应
电能输送是保障电力供应稳定、 可靠的关键环节，通过集中发电 和远距离传输，实现电能的优化 配置，满足不同地区和行业的用
电需求。
提高能源利用效率
电能输送采用高压或超高压输电 技术，能够大幅度减少线路损耗， 提高能源利用效率，降低碳排放， 有利于节能减排和可持续发展。
促进经济发展
定期对输电设备进行检查和维护，确保设 备的正常运行，提高电能输送的效率。
优化线路布局
合理规划线路路径
在规划线路路径时，应充分考 虑地形、地貌、建筑物、人口 密度等因素，尽量避开障碍物 和人口密集区域，以降低建设 和维护成本，同时减少对环境 的影响。
采用架空线和地下线相结 合的方式
根据实际情况，采用架空线和 地下线相结合的方式建设输电 线路，以满足不同区域和特定 环境下的需求。
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电能输送为经济发展提供了重要 的能源支撑，保障了各行各业的 正常运转，促进了经济的持续发
展。
02 电能输送的方式
高压直流输电（HVDC）
总结词
高压直流输电是一种利用高压直流电进行远距离输电的技术 。
详细描述
高压直流输电通过将直流电能转换为高压直流电，然后通过 架空线或电缆将电能传输到目的地。这种输电方式具有较高 的稳定性和可靠性，能够实现远距离输电，并且能够有效地 减少线路损耗和电磁干扰。
接地措施
将防雷保护器接地，确保电流能 够安全地流入大地，避免雷电对 设备和人员造成危害。
继电保护
速断保护
当线路发生短路故障时，继电保护装 置能够快速切断故障线路，防止事故 扩大。
过流保护
当线路负荷过大或发生过载故障时， 继电保护装置能够自动切断线路或降 低负荷，确保设备安全。
第五章 第5节 电能的输送
解：(1)每秒钟流过发电机的水的质量为 m＝ρV＝2×103 kg 每秒钟水流机械能的损失为 1 2 4 ΔE＝2m(v2 － v ) ＋ mgh ＝ 4 × 10 J 1 2 发电机的输出功率 P 出＝75%×80%·ΔE＝24 000 W.
(2)发电机经变压器到用户的供电线路如图 5－5－2 所示． 图中 T1 为升压变压器，T2 为降压变压器．
损失；在相同能量损失下，可减小导线横截面积，即省材料．
答案：AC
【触类旁通】 2．(双选)2007 年 11 月 8 日，工程规模仅次于长江三峡， 位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功， 标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步．下列有关发电
与送电的说法中正确的是(
)
A．水电站截流筑坝便于储蓄水的内能，提高发电能力 B．减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗 C．提高输电电压有利于减小输电线中的电流 D．增大发电机转子直径有利于提高发电机的输出电压
5.5 电能的输送
知识点 1 电能输送
1．输送电能的基本要求
(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障．
(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定．
(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．
2．输电线上的功率损失 电导线有电阻 R，当有电流 I 通过电线时，导线发热损失 一部分电功率ΔP，且ΔP＝I2R. 3．输电线上的电压损失 输电导线所有电阻 R 与负载是串联的，这样负载两端的电 压就不等于电源两端的电压而是有了一个电压降，损失ΔU，且 ΔU＝IR.
题型1
降低输电损耗
【例 2】(双选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正 在研究电压比 330 kV 高得多的高压输电方法．采用高压输电的 优点是( )
电能的输送
想一想：
采用减小输电线电阻能否有效降低电压损失？
采用增大输电导线的面积来减小电阻，对低压 照明电路有效，在高压线路中因感抗、容抗造成 的电压损失比电阻造成的还要大，故这种方法对 高压输电来说效果不佳。
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五、高压输电
做一做：
从上述分析可知：无论是从减小输电线中的功 率损失还是减小电压损失方面看，在输电过程中都 需要提高电压，减小输电电流，但大型发电机发出 的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达 目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？你能 设计一个高压输电模型吗？
220V输电，损失的功率为 22KV输电，损失的功率为
P ( P )2 R 4104W
U
P ( P )2 R 4W
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。
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讨论与交流：
5、哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效？ 举例说明。
由 P I 2r 可知，在输电电流一定的情况下，线路电阻 减为原来的一半，线路损耗的功率减为原来的一半。
发电站
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用户
交流高压输电的基本环节
升压变压器 发电站
用户
降压变压器
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高压输电
远距离输电过程示意图
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探究与交流：
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
I2
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F
U 1 n1
n2 U 2
U 3 n3
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想一想：
在各种金属中银的电阻率最小，但价格昂贵， 目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线，导线的横 截面积能否无限制地增大？
电能的输送知识点
电能的输送知识点1. 电能的定义和特点电能是指电荷在电场中具有的能量。
在物理学中，电能可以通过电流传输。
它是一种非常重要的能源形式，广泛应用于生活和工业领域。
电能具有以下特点：•可转换性：电能可以被转换为其他形式的能量，如光能、热能等。
•易于输送：电能便于通过导线进行输送，并且可以在长距离上进行输送。
•高效性：电能在转换过程中能量损失较少，具有高效性。
•可控性：电能可以通过控制电流的大小和方向来控制其输送和使用。
2. 电能的输送方式电能可以通过不同的方式进行输送，主要包括以下几种方式：2.1 交流输电（AC）交流输电是指电能通过交流电流进行输送的方式。
交流输电的特点是电流的方向和大小周期性变化。
在交流输电中，电流的方向会随着时间的推移来回切换。
这种输电方式主要用于长距离输电，例如电网输电。
2.2 直流输电（DC）直流输电是指电能通过直流电流进行输送的方式。
直流输电的特点是电流方向保持不变。
直流输电相对于交流输电而言，能够更好地解决输电中的电能损耗问题。
直流输电主要用于特定场景，例如远程输电、特大型工业用电等。
2.3 无线输电无线输电是一种新兴的输电方式，它利用无线电波或者磁场进行能量传输。
与有线输电方式相比，无线输电可以在更大范围内进行能量传输，减少传输线路的建设成本。
无线输电目前还处于研究和实验阶段，但已经取得了一些重要的进展。
3. 电能输送的关键技术电能输送涉及到一些关键的技术，以下是其中一些重要的技术：3.1 输电线路输电线路是用于电能输送的特殊电缆或导线。
它们需要具备良好的导电性能和绝缘性能，以确保电能能够高效地输送且不会泄漏到周围环境中。
输电线路通常由铜、铝等导电材料制成，并采用特殊的绝缘材料包裹，以减少电能损失和电流泄露。
3.2 变压器变压器是用于调整电能输送中电压和电流的设备。
在电能输送中，高电压可以降低电阻损耗，提高输电效率。
通过变压器可以将电能的电压调整到合适的水平，以适应不同场景的需要。
电能的输送知识点总结
电能的输送知识点总结电能的输送是指将电能从发电站输送到终端用户的过程。
这个过程需要通过输电线路、变电站等设施来完成。
电能的输送涉及到许多知识点，下面就对这些知识点进行详细的总结。
一、输电线路输电线路是电能从发电站到终端用户的主要途径。
输电线路一般由导线、杆塔、绝缘子、接头等组成。
导线是输电线路的核心部件，它负责将电能从发电站传输到终端用户。
导线的材质一般为铝合金或铜合金，具有良好的导电性能。
杆塔是支撑导线的结构，它需要具备足够的强度和稳定性，以确保导线不会被风吹倒或受到其他外力的影响。
绝缘子则是将导线与杆塔隔离开来，避免导线与杆塔之间发生电弧放电或接地故障。
输电线路的类型主要有架空线路和地下线路。
架空线路是指将导线挂在杆塔上，通过空气来进行输送。
这种方式的优点是输送距离长、输送能力大，但其缺点是对环境影响大，易受自然灾害影响。
地下线路则是将导线埋在地下，通过地下的介质来进行输送。
这种方式的优点是对环境影响小，但其缺点是成本较高、维护难度大。
二、输电系统输电系统是指由输电线路、变电站、调度中心等组成的一个完整的电力传输和分配系统。
其中，变电站是将输电线路传输的高电压电能转化为适用于用户的低电压电能的设施。
变电站一般由变压器、隔离开关、电容器等组成。
变压器是变电站中最重要的设备之一，它能够将输送的高电压电能转化为用户所需要的低电压电能。
隔离开关则是将变压器与输电线路隔离开来，以确保变压器不会受到输电线路的影响。
调度中心是对输电系统进行监控和管理的中心，它负责监视输电系统的状态、调度电力的分配和调度，以确保输电系统的正常运行。
调度中心一般配备有计算机系统、通信设备等，以便实时监控输电系统的状态。
三、输电过程中的损耗在电能输送的过程中，会产生一定的电能损耗。
这种损耗分为两种类型：传输损耗和配电损耗。
传输损耗是指电能在输电线路中由于电阻、电感等原因而产生的损耗。
这种损耗会随着输送距离的增加而增大。
配电损耗是指在电能分配的过程中，由于变压器、电容器等设备的损耗而产生的损耗。
电能的输送
电能的应用具有四方面的优越性
① 电能来源广泛。 ③ 电能使用方便。
② 电能便于输送。 ④ 电能有利于保护环境。
需要电能的地方分布很广，而电站相对来说比较集中， 因此要把电站的电能向外输送，有的需要输送到远方，这 就涉及电能的输送问题。
一、电能输送中的电压损失和电能损耗
1.输电的模型
输电线
r
电 源
电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。
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=I2R，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。
3．发电厂发电机的输出电压为U1，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U2，则输电导线上损耗的功率可
总结：减小电阻是一种有限的方法
(2)减小输电线中的电流
思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
P损 I 2R
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻 减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来 的1/? 在线路电阻一定的情况下,如果输电电 流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原 来的1/?
I4
P1
P2
R线
P3
P4
F
U1 n1
n2 UU2
UU3 n3
n4 UU4
R用
2.远距离输电的几个基本关系：
（1)功率关系: P1 P2
P3 P4
P3 P2 P损
（2)电压、电流关系：U1 n1 I2 U 2 n2 I1
高中物理：电能的输送
…
(2)减少输电线的电流
输送功率P是一定(输入功率 的大小是由输电任务定)
由P=UI
…
(2)减少输电线的电流
输送功率P是一定(输入功率
的大小是由输电任务定)
由P=UI
增加U
为了减少功率损失和电压损失, 都需要采用:
为了减少功率损失和电压损失, 都需要采用:
三、高压输电
为了减少功率损失和电压损失, 都需要采用:
一、远距离输电的必要性
一、远距离输电的必要性
为了合理利用能源，发电厂 要建在靠近能源的地方，而用 电的地方却分布很广，大部分 地方离发电厂很远，故需要把 电能输送到很远的地方－－远 距离输电。
二、输电过程电能损失的原因
发 电 厂
二、输电过程电能损失的原因
发 电 厂
用 户
二、输电过程电能损失的原因
四、远距离输电的电路设计
I1 D1
I1/ r I r
~ n1
n1/
I2 D2
I2/
n2
n2/ R
四、远距离输电的电路设计
I1 D1
I1/ r I r
~ n1
n1/
I2 D2
I2/
n2
n2/ R
U1 U1
n1 n1
, U2 U 2
n2 n2
,U1
Ur
U2
四、远距离输电的电路设计
I1 D1
I1/ r I r
(2)所用升压和降压变压器的பைடு நூலகம்、副线圈的 匝数比是多少？
常用的几种输电模式
常用的几种输电模式
1、低压输电
常用的几种输电模式
1、低压输电 输电功率为100kw以下，距离为几百
3.4 电能的输送
A．增大m B．减小m C．减小n D．减小U
4．如图为远距离输电的示意图，T1为升压变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，T2 为降压变压器，原、副线圈匝数分别为n3、n4，输电线的等效电阻为R。若发电机的输
出电压不变，则下列叙述正确的是（ A ）
A．只增大T1的原线圈匝数n1，则R消耗的功率增大
耗费材料，架设困难.
输电功率P =UI 一定，减小输电电流，就得提高输电电压.
输电电压是越高越好吗？ 输电线的绝缘性好，变压器要求越高
远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线已经采用500 kV 和750 kV 的超高压，西北电网甚至达到1 100 kV 的特高压。
思考与讨论：
B．若
n1 n2
n3 n4
，则电压表V1和V2的示数相等
C．当用户总电阻减小时，R消耗的功率减小
D．当用户总电阻减小时，电压表V1和V2的示数都变小
5．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（ C ）
A．因为热功率 P
U2 R
，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
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＝I2R，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
6．如图所示为远距离输电线路的示意图，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正
确的是（ D ）
A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大
物理电能输送知识点总结
物理电能输送知识点总结一、电能输送的基本原理电能输送是利用电磁感应原理将发电厂产生的电能转化为电流，通过输电线路和变电设备将电能输送到用户端。
首先发电机通过机械转动产生交流电，经过变压器升压后输送到输电线路上，再次通过变压器降压后供给用户使用。
整个过程涉及到电能的转换、输送和分配，是一个复杂的系统工程。
二、电能输送的方式1. 高压直流输电（HVDC）：高压直流输电利用变流器将交流电转换为直流电，通过直流输电线路输送到远距离的用户端，在长距离输送和跨国国际输电方面具有优势。
2. 高压交流输电（HVAC）：高压交流输电通过交流输电线路将电能输送到用户端，采用两种频率，即50Hz和60Hz，是目前电能输送的主要方式。
3. 输电线路：输电线路是电能输送的载体，一般包括输电塔、导线和绝缘子等部件，根据输电距离和负荷大小的不同，采用不同的电压等级和导线型号。
三、电能输送的重要性电能输送是现代工业化生产和生活的基础设施之一，对于国民经济发展和社会稳定起着至关重要的作用。
通过电能输送，可以实现电力资源的优化配置、能源高效利用和环境保护，满足用户对电力需求的不断增长。
四、电能输送的影响因素1. 输电距离：输电距离越远，输电线路的损耗就会越大，需要采用更高的电压等级来降低输电损耗。
2. 输电负荷：输电负荷大小直接影响输电线路的设计和电压等级的选择，包括峰值负荷、基本负荷和峰谷差等。
3. 输电损耗：输电线路具有一定的电阻和电感，会导致输电损耗，需要通过适当的电压等级和导线规格来降低输电损耗。
4. 输电稳定性：输电线路的稳定性直接影响电能输送的安全性和可靠性，需要采取相应的措施来保证输电系统的稳定运行。
五、电能输送的优化技术1. 变压器技术：采用合适的变压器可以降低输电损耗和提高输电效率，包括有载调压、联接变压器和自耦变压器等技术。
2. 输电线路技术：采用新型的导线材料和输电线路结构可以降低输电损耗和提高输电能力，包括高温导线、准导线和柔性输电线路等技术。
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远距离输电
一、新课标要求：
(一)知识目标
1．了解远距离输电的原理
2．理解U输、U线、U用、P输、P线、P用、I输、I线、I用概念及相互关系。
(二)能力目标
1．培养学生的阅读和自学能力。
2．通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考。
3．通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验。
(三)情感目标
1．通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民。
2．教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。
二、重点、难点、疑点及解决办法
1．重点
(1)理论分析如何减少输电过程的电能损失。
(2)远距离输电的原理。
2．难点
远距离输电原理图的理解。
3．疑点
4．解决办法
通过自学、教师讲解、例题分析、实验演示来逐步突破重点、难点、疑点。
三、课时安排
1课时
四、学生活动设计
1．通过自学，学会分析要减少P线可能的方法。
2．通过例题训练、观察演示实验使学生理解远距离输电为什么要采取高压，是如何实现的。
五、教学步骤
(一)明确目标
了解远距离输电原理，并结合实际分析解决问题。
(二)整体感知
这节课是交变电流、变压器、电功率、串并联、欧姆定律等电学知识的综合应用。
解决实际问题的典型例子。
既起到巩固知识、深化知识的作用，又培养学生的分析问题、解决问题的能力，同时从联系实际的应用中提高学生学习物理的兴趣。
三重点、难点的学习与目标完成过程
教学过程：
布置学生进行课前预习，并事先给出预习过程应解决的问题
（一）解疑释惑
①为什么要进行远距离输电？
②输电过程主要考虑什么问题？
③为什么输电过程有电能损失？
④减少电能损失有什么方法，各适用于什么情况？
在学生个别提问相互补充的基础上完整答案如下
①由于电站、电厂利用能源的特殊性，它发出的电常常要输送给距离甚远的用户。
②在输电过程中输送效率的高低成了我们的首要问题，当然是效率越高越好。
③由于输电导线有电阻，且又有电流通过，根据焦耳定律Q＝I2Rt输电过程中必有一部分电能转化为内能，显然这种损耗越小，输送的效率就越高。
④Q＝I2Rt如何减小输电时的Q．
A．t是要确保的，通过减少t来减少Q线是没有意义的。
a．缩短l 由于两地距离确定、没有实际意义。
b．增大S 受经济及架设条件限制只限短距离输电采用。
c．减少ρ换用银那么也受经济条件约束，也是不现实的，效果也不明显。
若正在研究的超导材料能批量生产且价格便宜，倒是可以采用。
C．减少I ，Q与I2成正比因而若输送电功率一定，又因为P输＝UI,所以可以通过提高电压来降低电能损失！
（二）那如何将输电电压提高呢？
变压器。
用变压器提高电压输送电能，到达目的地后，必须用降压器使电压降低，以便供给用户。
画出输送示意图下示
升压变压器输入电压用U1输出电压用U2表示，
降压变压器输入电压用U3输出电压用U4表示，
升压变压器输入电流用I1输出电流用I2表示，
降压变压器输入电流用I3输出电流用I4表示，
升压变压器的输入功率P1输出功率用P2表示，
降压变压器的输入功率P3输出功率用P4表示，
若是理想变压器则能得出这些物理量间是什么关系？
幻灯显示
例1、一小型水电站输出的电功率为20KW，输电线总电阻为5Ω如果发电机输出电压为
400V，且直接进行输电，输电导线上损失的电功率为多少？
若改为2000V电压输电，则输电导线上损失电功率又为多少？
用2000V输电时，这所使用升压变压器、降压变压器的原副线圈匝数比为多少？
P线＝I12R＝2500×5W=12500W
P线=I2R2＝100×5W＝500W
（三）输电示意图如下
要求学生画出输电示意图并分析输电过程中个物理量之间的关系
1）电压关系：U发= ，U1/U2= ，U2= ，
U3/U4= ，U4= ；
2）电流关系：I1/I2= ，I2= = ，I3/I4= ；
3）功率关系：P发= = ，P2= ，P3=
= ；
4）输电电流：I2= ；
5）损耗功率：P损=
注意：损失功率的计算方法
思考：是不是电压越高越好/
例2、某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如
输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使
用电压U=380 V.
（1）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）
2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）
(四)电网供电
优点：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。
六、总结、扩展
2．高压输电是远距离输电过程中减少电能损失的科学方法，那么P线=(P线/U线)2R 3．高压输电原理示意图
七、布置作业
P128(1)(2)(3)。