电能的远距离输送

问题：实际输电线之间相当于一个电容器， 并存在电感。电容器会使输送电线之间产生 漏电现象（因为交流电可以通过电容），使 输送电能损失。电感对交变电流有阻碍作用， 会引起输送电压的损失。 六、前景：直流输电 发电厂 低压 变压器 高压 整流器 高压 交流 交流 直流 输送
低压 交流
变压器
高压 交流
整流器
高压输电模拟送电实验：
交 流 发 电 机
输电线
B
上海灯
输电线
实验现象：
上海灯比直接输电时更亮。
原因：
模拟实验测量：
输电线的电压和电能的损耗减少了。
理论分析：
U损 R线
I2
I1 U1 n1
I3
I4 U4 n4
用 户
n2
U2
n3
U3
电压关系
U 1 n1 U 2 n2
U 3 n3 U 4 n4
P路/ P'路=100:1
讨论：
1、发电机的输出功率和电压由 谁决定？ 2、若将发电机的输出电压经升 压变压器升高n倍时，副线圈中 的电流是原线圈的多少倍？
讨论：
3、此时输电线得到的电压是没 经升压的多少倍？功率呢？
4、此时用户得到的电压是没经 升压的多少倍？功率呢？
结论
高压送电是减少电压和电能损耗 的有效方式。
高压 直流
用户
直接输电模拟送电实验：
交 流 发 电 机
输电线
A 三峡灯
输电线
B
上海灯
实验现象：
三峡灯较亮而上海灯较暗。
原因：
输电线存在电阻，要分到一定的电压，同 时要损耗电能。
如何减小输电线的电压和电能损耗？
1、减小输电线的电阻。
(1)减小输电线的电阻率 。
(2)减小输电线的长度 。
(3)增加输电线的横截面积 。
U2 U3Βιβλιοθήκη Baidu U损
电流关系
I 1 n2 I 2 n1
I 3 n4 I 4 n3
I 2 I3 I线
功率关系
P P2 1
P3 P4
P2 P3 P损
例1. 发电机的输出端的电压为220V，输出 功率为4400W，输电线电阻为2Ω （1） 用户得到的电压和功率是多少？
（2） 如果用1︰10的升压变压器，将电压 升高经过同样的输电线后再用10︰1降压变 压器，将电压降低供给用户，则用户得到的 电压和功率各为多少，并求出两次损耗功率 之比。
例1. 发电机的输出端的电压为220V，输出功 率为4400W，输电线电阻为2Ω （1） 用户得到的电压和功率是多少？
发 R 电 U 机 I
路阻
发 变 电 压 机 器
变 压 器
用 户
U1=220V, U2=2200V I2=2A U路=4V U3=2196V P路=8W
U4=219.6V
P4=4392W
P=4400w U用=180V; U'用=219.4V;
P用=3600W
U路=40V; P路=800W;
P'用=4392W
U‘路=4V; P'路=8W
U用 用 户
U 路 IR 40V U 用 U U 路 180V
用户与路阻看成串联 P I 2 R 800W 路
P I 20 A U
P用 P P路 3600W
例1. 发电机的输出端的电压为220V，输出功 率为4400W，输电线电阻为2Ω 2） 如果用1︰10的升压变压器，将电压升高 经过同样的输电线后再用10︰1降压变压器， 将电压降低供给用户，则用户得到的电压和 功率各为多少，并求出两次损耗功率之比。