高二物理高二物理远距离输电PPT教学课件
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• 减小输电线的电阻率 铁的电阻率: ρ铁＝1.0×10－7（Ω·m） 铝的电阻率: ρ铝＝2.9×10－8（Ω·m） 铜的电阻率: ρ铜＝1.7×10－8（Ω·m） 银的电阻率: ρ银＝1.6×10－8（Ω·m）
• 增大输电线的横截面积S
用超导做输电线
一、电能的输送
1．电能便于远距离输送
电能通过输电线就可以输送到远方．相 对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交 通运载工具来说，这是它突出的优点．
②提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线 电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍， 输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．
采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有 效、最经济的措施．
三、输电线路上的电压损失
１．电压损失：输电线路始端电压U跟末端 电压U’的差值，称为输电线路上的电压损 失，U ＝ U －U’ ，如图所示：
2．造成电压损失的因素
（1）输电线电阻造成电压损失U＝IR． （2）输电线的感抗和容抗造成电压损失．
• 以后在计算时只考虑输电线电阻所 造成的电压损失．
3．减小输电线路上电压损失的方法 （1）减小输电线电阻R 用增大输电导线的截面积来减小电阻对低压照 明电路有效，对高压输电线路效果不佳．
（2）减小输电电流I 在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是
• 增大输电线的横截面积S
估算输电线的横截面积应多大？
• 要求：输电线上损失的电能不超出输送电 能的10％
• 输送的电功率为：P＝2.0×105（W） • 输送距离为：L＝1.0×104（m） • 输电线的材料为银，其电阻率为：
ρ银＝1.6×10－8（Ω·m） • 输电电压为：U＝250（v）
如何减小输电线上的电阻?
有效的措施．
高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损 失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素， 依照不同的情况，选择合适的输电电压．
四、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
高压输电
如何提高输电电压？
R
电
电
站
站
演示提高输电电压后输电情况
• 输电电压提高17倍，看输电效果
R 电 站
（1）减小输电线的电阻R
①减小输电线长度l：由于输电距离一定，所 以在实际中不可能用减小l来减小R．
②减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或
铝作导线材料．
③增大导线的横截面积S，这要多耗资金属材料 ，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困 难．
（2）减小输电电流 I
①减小输送功率P：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．
远距离输电
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．
从下列演示实验中发现什么问题？
• 电站往远处送电
R
电
用
站
户
如何减小输电线上的电阻?
• 减小输电线的电阻率 铁的电阻率: ρ铁＝1.0×10－7（Ω·m） 铝的电阻率: ρ铝＝2.9×10－8（Ω·m） 铜的电阻率: ρ铜＝1.7×10－8（Ω·m） 银的电阻率: ρ银＝1.6×10－8（Ω·m）
I1
P输送 ~ U1
小结:输电线路示意图
I2
∆U、∆P I3= I2 I4
U2 P输送
用
U3
U4 户
n1 n2
功率关系： P输送 =U1I1=U2I2
∆P=I22R 电压关系：
∆U=I2 R线
n3 n4
P用=U3I3=U4I4
P输送=∆P+P用=I22R+P用
U2=I2R+U3
实验数据
输电电压
低压送电 6.0 高压送电 106.5
用户 得到电压
2.4
106.2
线路上 损失电压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3.6
0.3
应用远距离输电原理来确定升压变 压器和降压变压器的匝数比
• 要求：输电线上损失的电能不超出输 送电能的10％
• 输送的电能为：P＝2.0×105（W） • 输电线电阻为：R＝0.5（Ω） • 电站输出电压为：U1＝250（v） • 用户得到电压为：U4＝220（v）
2．输送电能的基本要求：可靠、保质、经 济．
二、输电线上的功率损失
１．任何输电线都有电阻，存在功率损失． 设输电电流为I，输电线电阻为R，则输
电线上的功率损失为： PI2R
如果输送的电功率为P，输电电压为U，输电线
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)2l.
US
2．减少输电线上功率损失的方法
• 增大输电线的横截面积S
用超导做输电线
一、电能的输送
1．电能便于远距离输送
电能通过输电线就可以输送到远方．相 对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交 通运载工具来说，这是它突出的优点．
②提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线 电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍， 输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．
采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有 效、最经济的措施．
三、输电线路上的电压损失
１．电压损失：输电线路始端电压U跟末端 电压U’的差值，称为输电线路上的电压损 失，U ＝ U －U’ ，如图所示：
2．造成电压损失的因素
（1）输电线电阻造成电压损失U＝IR． （2）输电线的感抗和容抗造成电压损失．
• 以后在计算时只考虑输电线电阻所 造成的电压损失．
3．减小输电线路上电压损失的方法 （1）减小输电线电阻R 用增大输电导线的截面积来减小电阻对低压照 明电路有效，对高压输电线路效果不佳．
（2）减小输电电流I 在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是
• 增大输电线的横截面积S
估算输电线的横截面积应多大？
• 要求：输电线上损失的电能不超出输送电 能的10％
• 输送的电功率为：P＝2.0×105（W） • 输送距离为：L＝1.0×104（m） • 输电线的材料为银，其电阻率为：
ρ银＝1.6×10－8（Ω·m） • 输电电压为：U＝250（v）
如何减小输电线上的电阻?
有效的措施．
高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损 失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素， 依照不同的情况，选择合适的输电电压．
四、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
高压输电
如何提高输电电压？
R
电
电
站
站
演示提高输电电压后输电情况
• 输电电压提高17倍，看输电效果
R 电 站
（1）减小输电线的电阻R
①减小输电线长度l：由于输电距离一定，所 以在实际中不可能用减小l来减小R．
②减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或
铝作导线材料．
③增大导线的横截面积S，这要多耗资金属材料 ，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困 难．
（2）减小输电电流 I
①减小输送功率P：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．
远距离输电
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．
从下列演示实验中发现什么问题？
• 电站往远处送电
R
电
用
站
户
如何减小输电线上的电阻?
• 减小输电线的电阻率 铁的电阻率: ρ铁＝1.0×10－7（Ω·m） 铝的电阻率: ρ铝＝2.9×10－8（Ω·m） 铜的电阻率: ρ铜＝1.7×10－8（Ω·m） 银的电阻率: ρ银＝1.6×10－8（Ω·m）
I1
P输送 ~ U1
小结:输电线路示意图
I2
∆U、∆P I3= I2 I4
U2 P输送
用
U3
U4 户
n1 n2
功率关系： P输送 =U1I1=U2I2
∆P=I22R 电压关系：
∆U=I2 R线
n3 n4
P用=U3I3=U4I4
P输送=∆P+P用=I22R+P用
U2=I2R+U3
实验数据
输电电压
低压送电 6.0 高压送电 106.5
用户 得到电压
2.4
106.2
线路上 损失电压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3.6
0.3
应用远距离输电原理来确定升压变 压器和降压变压器的匝数比
• 要求：输电线上损失的电能不超出输 送电能的10％
• 输送的电能为：P＝2.0×105（W） • 输电线电阻为：R＝0.5（Ω） • 电站输出电压为：U1＝250（v） • 用户得到电压为：U4＝220（v）
2．输送电能的基本要求：可靠、保质、经 济．
二、输电线上的功率损失
１．任何输电线都有电阻，存在功率损失． 设输电电流为I，输电线电阻为R，则输
电线上的功率损失为： PI2R
如果输送的电功率为P，输电电压为U，输电线
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)2l.
US
2．减少输电线上功率损失的方法