高中选修第二册物理《4 电能的输送》获奖说课课件ppt
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R线
3
U
U2
U3
n1
I3
用
U用 户 n4
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10
采用电网供电的优点：
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。
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。
3
输送电能的基本要求是：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作， 少有故障和停电。
保质：就是保证电能的质量，即电压和 频率稳定。
经济：是指输电线路建造和运行的费用 低，电能损耗小
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4
一、输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失？
由于输电线长，电阻大，当电流通过 输电线时，产生热量Q，损失一部分电能， 同时输电线上有电压降，故又损失一部 分电压.
（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。
（1）
（2）60kW
（22052310/1）/801V0:1
（4）440kW
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例题解释
三峡电站某一台机组发出的电压为500V，若直接用两
导线输送到上海给用户供电，设每根输电线电阻为10Ω
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阅读教材回答
1、为什么要远距离输电？
电站建在资源丰富的地区，距离用 户远，故需远距离输电.
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2
实验电路图
I
R
～U
U′
R
U是指发电厂向输电线上提供的电压，称始端电压，由发电 厂的电机决定的。U′是用电设备两端的电压，称末端电压。 P=UI是输电功率。
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提高输电电压，减少电能损失是行之有效 的办法.Why?
ΔP=I2 r=(P/U)2 r
[P不变]
二、输电线上的电压损失
既有输电线电阻造成的电压损失ΔU=IR， 又有感抗和容抗造成的电压损失
2021/1/8
7Fra Baidu bibliotek
什么是电抗？感抗、容抗是怎样产生的？
当交流电通过输电导线时，由于自感电
动势阻碍电流变化，产生感抗，交流电f越
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11
我国常用的远距离输电采用的电压有:
110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。
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小结
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例1、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：
2、如何减少电能损失？ P损 I 2R
（1)减少导线电阻，由电阻定律知 R L
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S5
①减小材料的电阻率ρ.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.
②减小输电线的长度L不可行，因为要保
证输电距离.
③增加导线的横截面积，可适当增大横 截面积。太粗不可能，既不经济又架 设困难。
，用户接在输电线上的灯的电阻为1000Ω，当有105盏
灯开着时，问用户每盏灯实际分得电压为多少？
I
R
～U
U′
R
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解析：用户接的灯都是并联的，因此 R灯=1000/105=0.01（Ω）
R总=R灯+20=20.01（Ω）
用户实际得到的电压
U灯=UR 灯/R总=500×0.01/20.01=0.25 （V）
高，感抗越大，感抗引起的电压降越大.当 导线架在空中时，和大地这一导体构成电 容器；导线敷设在地下，需用绝缘层和大 地隔开，导线和大地构成电容器.电容器对 交流有阻碍作用，会产生容抗
阻抗、感抗、容抗统称为电抗。
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输电简化电路图
发电厂→升压变压器→降压变压器→用户
U损 I1 I2
n n2
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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
（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）
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采用电网供电的优点：
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。
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。
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输送电能的基本要求是：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作， 少有故障和停电。
保质：就是保证电能的质量，即电压和 频率稳定。
经济：是指输电线路建造和运行的费用 低，电能损耗小
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一、输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失？
由于输电线长，电阻大，当电流通过 输电线时，产生热量Q，损失一部分电能， 同时输电线上有电压降，故又损失一部 分电压.
（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。
（1）
（2）60kW
（22052310/1）/801V0:1
（4）440kW
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例题解释
三峡电站某一台机组发出的电压为500V，若直接用两
导线输送到上海给用户供电，设每根输电线电阻为10Ω
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阅读教材回答
1、为什么要远距离输电？
电站建在资源丰富的地区，距离用 户远，故需远距离输电.
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实验电路图
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～U
U′
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U是指发电厂向输电线上提供的电压，称始端电压，由发电 厂的电机决定的。U′是用电设备两端的电压，称末端电压。 P=UI是输电功率。
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提高输电电压，减少电能损失是行之有效 的办法.Why?
ΔP=I2 r=(P/U)2 r
[P不变]
二、输电线上的电压损失
既有输电线电阻造成的电压损失ΔU=IR， 又有感抗和容抗造成的电压损失
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什么是电抗？感抗、容抗是怎样产生的？
当交流电通过输电导线时，由于自感电
动势阻碍电流变化，产生感抗，交流电f越
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我国常用的远距离输电采用的电压有:
110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。
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例1、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：
2、如何减少电能损失？ P损 I 2R
（1)减少导线电阻，由电阻定律知 R L
2021/1/8
S5
①减小材料的电阻率ρ.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.
②减小输电线的长度L不可行，因为要保
证输电距离.
③增加导线的横截面积，可适当增大横 截面积。太粗不可能，既不经济又架 设困难。
，用户接在输电线上的灯的电阻为1000Ω，当有105盏
灯开着时，问用户每盏灯实际分得电压为多少？
I
R
～U
U′
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解析：用户接的灯都是并联的，因此 R灯=1000/105=0.01（Ω）
R总=R灯+20=20.01（Ω）
用户实际得到的电压
U灯=UR 灯/R总=500×0.01/20.01=0.25 （V）
高，感抗越大，感抗引起的电压降越大.当 导线架在空中时，和大地这一导体构成电 容器；导线敷设在地下，需用绝缘层和大 地隔开，导线和大地构成电容器.电容器对 交流有阻碍作用，会产生容抗
阻抗、感抗、容抗统称为电抗。
2021/1/8
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输电简化电路图
发电厂→升压变压器→降压变压器→用户
U损 I1 I2
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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
（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）