高中物理选修3-2远距离输电..

（1）2500V （3）10:1
（2）60kW （4）440kW
例5、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）
远距离输电在输送功率不变的情况下,一般采用 高压输电，即:P=UI恒定, 提高输出电压,减小电 流(I=P/U), 达到减小电能和电压损耗的目的.
例1、（福建卷）中国已投产运行的1000kV特高 压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设 甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线 上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电 线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压 输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损 耗的电功率将变为 A．P/4 B．P/2 C．2P D．4P
答案： ABD
例3、（浙江卷）某水电站，用总电阻为2.5 Ω 的输 电线输电给500km外的用户，其输出电功率是 3×106KW。现用500kV电压输电，则下列说法正确的 是 A. 输电线上输送的电流大小为2×105A B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C. 若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108KW D. 输电线上损失的功率为Δ P＝U2/r，U为输电电压， r为输电线的电阻
【答案】B
三. 远距离输电的结构
解远距离输电问题的基本方法: 中间突破, 两头发展 . 升压变压器 降压变压器 R线/2
I2
I3
I4
U1
I1
n1
n2 U2
U3
R线/2 P2 = P3 + P损
n3
n4
U4
用户
P1 = P2
U 1 / U 2 = n 1 / n2
P3 = P4
U 3 / U 4 = n 3 / n4
一、输送电能的基本要求：可靠、保质、经济 二、远距离输电存在的两大问题
1.输电导线上的功率损耗 Δ P= I R线 2.输电导线上的电压损耗 Δ U=IR线
2
怎样才能减 少输电导线 上功率和电 压的损耗?
发 电 厂
ΔUΔP R线
˜
U
P
用 U’电 P’器
体验实例，你能找办法吗？
实例： 输电线的总电阻若为10Ω，输送10kw的电功 率，求（1）若采用400V的电压输电，输电线中的电 流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是 多少？输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是 多少？（3）如果采用4000V电压输电，输电线中的 电流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压 是多少？输电线损失的功率是多少？用户得到的功率 是多少？
【答案】A
是不是输电电压越高越好？
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建 设费用越高。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。并不是越高越好！
例2、（2009年广东物理）关于远距离输电，下列表述正确 的是 A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能 损失 B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的 电能损失越小 D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越 好
I1 /I2 = n2 / n1
U2= U3+U损
I2 = I3 = I
I3 /I4= n4 / n3
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例4、一小型发电站通过升压，降压变压器把 电能输给用户。已知发电机的输出功率是 500kW，端电压为500V，升压变压器原、 副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的 总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为 220V，不计变压器的损耗。求： （1）升压变压器的副线圈两端电压； （2）输电导线上的功率损失； （3）降压变压器原、副线圈的匝数比； （4）用户得到的功率。