远距离输电线路中的基本关系式(微课课件)
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《远距离输电》课件
交流输电是将电流以交变方向传输的方式， 具有灵活性和低成本等优势。
远距离输电的优势
1 降低能源损失
2 提高电网稳定性
远距离输电可以减少能源在输电过程中的 损失，提高能源利用效率。
通过远距离输电，可以连接不同区域的电 力系统，提高电网稳定性和可靠性。
远距离输电的挑战
1 技术挑战
2 建设成本
远距离输电需要解决电流损耗、电压损耗、 电磁干扰等技术难题。
结论
远距离输电是实现能源高效利用和电力网可持续发展的关键领域，需要克服 技术挑战，加大投入，推动其发展。
远距离输电需要建设大批输电线路和变电 站，投资成本较高。
远距离输电的现状输电项目，包括长江三峡-广东、西北送东北等。
2 国外发展
国外如美国、俄罗斯等国也在积极发展远距离输电技术，并取得了一定成果。
远距离输电的前景
随着能源需求的增长和电力网国际互联的趋势，远距离输电将发挥越来越重 要的作用，具有广阔的发展前景。
《远距离输电》PPT课件
在这个PPT课件中，我们将深入探讨远距离输电的定义、输电方式以及远距 离输电的优势、挑战、现状与前景，让您对这一领域有更深入的了解。
远距离输电的定义
远距离输电是指将电能从发电厂送达远处的消费地点的过程。它通常需要跨越数百公里的距离。
输电方式
1 直流输电
2 交流输电
直流输电是将电流以单一方向传输的方式， 能够减少输电损失。
远距离输电_1-课件
第五章、交流电
远距离输电
远距离输电
• 教纲考纲要求
– 掌握输电过程中输出功率、终端得到的功率、线路 损失功率之关系及影响线路功率损失的因素
– 掌握远距离输电的过程中，升、降变压器的应用及 有关计算
继电高中
远距离输电的原因
能源丰富，有利开发
电站站址
远距离
能源缺乏，用电量大
用户（负载）
继电高中
• 主要问题
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/52021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
课后思考
• 如图是发电厂发出的电经过一台升压器变压进行高压 输电后，再经过一台降压变压器降压送入一居民小区 的示意图，已知发电机的功率为P＝4×103KW，电压 U＝400V，高压输电线上电阻r＝10欧，欲使高压输电 线路上损失的电能控制在10％，则升压变压器和降压
变压器原、副线圈的匝数比各是多少才能使多少盏 “200V，100W”的电灯正常发光？
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•Leabharlann 16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
远距离输电
远距离输电
• 教纲考纲要求
– 掌握输电过程中输出功率、终端得到的功率、线路 损失功率之关系及影响线路功率损失的因素
– 掌握远距离输电的过程中，升、降变压器的应用及 有关计算
继电高中
远距离输电的原因
能源丰富，有利开发
电站站址
远距离
能源缺乏，用电量大
用户（负载）
继电高中
• 主要问题
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/52021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
课后思考
• 如图是发电厂发出的电经过一台升压器变压进行高压 输电后，再经过一台降压变压器降压送入一居民小区 的示意图，已知发电机的功率为P＝4×103KW，电压 U＝400V，高压输电线上电阻r＝10欧，欲使高压输电 线路上损失的电能控制在10％，则升压变压器和降压
变压器原、副线圈的匝数比各是多少才能使多少盏 “200V，100W”的电灯正常发光？
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•Leabharlann 16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
高三物理远距离输送电(PPT)5-4
一种是增大输电导线的截面积以减小电阻．
另一种是减小输电电流．在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压．
通过以上分析，我们看到，无论从减小输电中的功率
损失，还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电 电压，减小输电电流．
一点一点地吃掉，比喻逐步侵占：～政策。 【蚕丝】ī名蚕吐的丝，主要用来纺织绸缎，是我国的特产之一。也叫丝。 【蚕蚁】名刚孵化出来的幼蚕，身体 小，颜色黑，像蚂蚁，所以叫蚕蚁。也叫蚁蚕。 【蚕纸】名养蚕的人通常使蚕蛾在纸上产卵，带有蚕卵的纸叫蚕纸。 【蚕子】（～儿）名蚕蛾的卵。 【惭】 （慚、慙）惭愧：羞～｜大言不～｜自～形秽。 【惭愧】形；2205不锈钢板 2205不锈钢板；因为自己有缺点、做错了事或未能尽到责任 而感到不安：深感～｜～万分。 【惭色】〈书〉名惭愧的神色：面有～。 【惭颜】〈书〉名羞愧的表情。 【惭怍】〈书〉形惭愧：自增～。 【惨】（慘） ①形悲惨；凄惨：～不忍睹｜～绝人寰｜死得好～。②形程度严重；厉害：～重｜冻～了｜敌人败得很～。③凶恶；狠度：～无人道。 【惨案】’名①指反 动统治者或外国侵略者制造的屠杀人民的事件：五卅～。②指造成人员大量死伤的事件：那里曾发生一起列车相撞的～。 【惨白】形状态词①（景色）暗淡 而发白：～的月光。②（面容）苍白：脸色～。 【惨败】动惨重失败：敌军～◇客队以比～。 【惨变】①名悲惨的变故：家庭的～令人心碎。②动（脸色） 改变得很厉害（多指变白）：吓得脸色～。 【惨不忍睹】悲惨得让人不忍心看下去，形容极其悲惨。 【惨怛】〈色：天色～｜～的灯光。②凄凉；萧条；不景气：秋风～｜神情～｜生意～。③形容苦费心力：～经营。 【惨度】形残忍狠度：手段～。 【惨祸】名惨重的灾祸。 【惨景】名凄惨的景象。 【惨境】名悲惨的境地：陷入～。 【惨剧】名指惨痛的事件。 【惨绝人寰】人世上还没有过的悲惨，形 容悲惨到了极点。 【惨苦】形凄惨痛苦。 【惨厉】形凄凉；凄惨：风声～｜～的叫喊声。 【惨烈】形①十分凄惨：～的景象。②极其壮烈：～牺牲。③猛 烈；厉害：为害～｜～的斗争。 【惨然】形形容内心悲惨：～落泪。 【惨杀】动残杀：～无辜｜横遭～。 【惨死】动悲惨地死去：～在侵略者的屠刀下。 【惨痛】形悲惨痛苦：～的教训。 【惨无人道】残酷到了没有一点人性的地步，形容凶恶残暴到了极点。 【惨笑】动内心痛苦、烦恼而勉强作出笑容。 【惨重】形（损失）极其严重：损失～｜伤亡～｜～的失败。 【惨状】名悲惨的情景、状况。 【?】（穇）［?子］（?）名①一年生草本植物，茎有很多分 枝，叶子狭长。子实椭圆形，可以吃。②这种植物的子实。 【??】（篸）〈方〉名一种簸箕。 【憯】〈书〉同“惨”。 【黪】（黲）〈书〉①浅
另一种是减小输电电流．在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压．
通过以上分析，我们看到，无论从减小输电中的功率
损失，还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电 电压，减小输电电流．
一点一点地吃掉，比喻逐步侵占：～政策。 【蚕丝】ī名蚕吐的丝，主要用来纺织绸缎，是我国的特产之一。也叫丝。 【蚕蚁】名刚孵化出来的幼蚕，身体 小，颜色黑，像蚂蚁，所以叫蚕蚁。也叫蚁蚕。 【蚕纸】名养蚕的人通常使蚕蛾在纸上产卵，带有蚕卵的纸叫蚕纸。 【蚕子】（～儿）名蚕蛾的卵。 【惭】 （慚、慙）惭愧：羞～｜大言不～｜自～形秽。 【惭愧】形；2205不锈钢板 2205不锈钢板；因为自己有缺点、做错了事或未能尽到责任 而感到不安：深感～｜～万分。 【惭色】〈书〉名惭愧的神色：面有～。 【惭颜】〈书〉名羞愧的表情。 【惭怍】〈书〉形惭愧：自增～。 【惨】（慘） ①形悲惨；凄惨：～不忍睹｜～绝人寰｜死得好～。②形程度严重；厉害：～重｜冻～了｜敌人败得很～。③凶恶；狠度：～无人道。 【惨案】’名①指反 动统治者或外国侵略者制造的屠杀人民的事件：五卅～。②指造成人员大量死伤的事件：那里曾发生一起列车相撞的～。 【惨白】形状态词①（景色）暗淡 而发白：～的月光。②（面容）苍白：脸色～。 【惨败】动惨重失败：敌军～◇客队以比～。 【惨变】①名悲惨的变故：家庭的～令人心碎。②动（脸色） 改变得很厉害（多指变白）：吓得脸色～。 【惨不忍睹】悲惨得让人不忍心看下去，形容极其悲惨。 【惨怛】〈色：天色～｜～的灯光。②凄凉；萧条；不景气：秋风～｜神情～｜生意～。③形容苦费心力：～经营。 【惨度】形残忍狠度：手段～。 【惨祸】名惨重的灾祸。 【惨景】名凄惨的景象。 【惨境】名悲惨的境地：陷入～。 【惨剧】名指惨痛的事件。 【惨绝人寰】人世上还没有过的悲惨，形 容悲惨到了极点。 【惨苦】形凄惨痛苦。 【惨厉】形凄凉；凄惨：风声～｜～的叫喊声。 【惨烈】形①十分凄惨：～的景象。②极其壮烈：～牺牲。③猛 烈；厉害：为害～｜～的斗争。 【惨然】形形容内心悲惨：～落泪。 【惨杀】动残杀：～无辜｜横遭～。 【惨死】动悲惨地死去：～在侵略者的屠刀下。 【惨痛】形悲惨痛苦：～的教训。 【惨无人道】残酷到了没有一点人性的地步，形容凶恶残暴到了极点。 【惨笑】动内心痛苦、烦恼而勉强作出笑容。 【惨重】形（损失）极其严重：损失～｜伤亡～｜～的失败。 【惨状】名悲惨的情景、状况。 【?】（穇）［?子］（?）名①一年生草本植物，茎有很多分 枝，叶子狭长。子实椭圆形，可以吃。②这种植物的子实。 【??】（篸）〈方〉名一种簸箕。 【憯】〈书〉同“惨”。 【黪】（黲）〈书〉①浅
远距离输电线路中的基本关系式(微课课件)
解析：画出高压输电线路图 (1)降压变压器输出电流，也就是用户得到的电流 P 100000 95% I4 4 A≈432A U4 220
因为 P线 I r，输电线上通过的电流
2 2
I2
P 线 r
100000 5% A=25A 8
(2)输电线上损失的电压U线，U线=I2r =25×8V=200V 因为变压器为理想变压器，P1=P2，所以升压变压器输出的电压U2计算如下：
2 P 1 I1 R (
P 2 100000 2 ) R( ) 1.0 W=6.25×104W U1 400
当用10KV的高压送电时，输电线上发热损失的功率为
2 P2 I 2 R(
P 2 100000 2 ) R( ) 1.0 W=1.0×102W U2 10000
为了减小输电线路上的电能损失，远距离输电应采用高压输电。
当用400v的低压送电时输电线上发热损失的功率为w161040010当用10kv的高压送电时输电线上发热损失的功率为w10101000010易错解法由上述计算结果可以看出输电线上发热损失的功率比输送的电功率还大这显然是错误的
远距离输电线路中的基本关系式
远距离输电案例 案例：输电线的电阻共计1.0Ω，输送的电功率是100KW， 用400V的低压送电，输电线上发热损失的功率是多少？ 改用10KV的高压送电，输电线上的功率损失又为多少？ 【易错解法】 当用400V的低压送电时，输电线上发热损失的功率为 U12 4002 P W=1.6×105W 1 R 1.0
5．输电电流 I线 3 R线 R线
2 P线 I 线U 线 I 线 R线 (
6．输电导线上损耗的电功率
P P2 2 ) R线 ( 3 )2 R线 U2 U3
高中物理精品课件：远距离输电(定稿)
P
I
2 线
R线
P2 P3 P
I2
I3
I线
U R线
U 3 n3 U 4 n4
P3 P4
I3 n4 I4 n3
基础题型 暂停视频，仔细审题
为帮助干旱地区抗旱，电力部门加大 了对该地区的电力供应．如图所示， 已知发电厂的输出电压和输电线的电 阻、变压器不变，若发电厂增大输出 功率，则下列说法正确的是 ( )．
U
P UI
IP U
减小功率损失方法：
1、减小输电线的电阻R （实际效果有限）
2、增大输电电压U
（实现容易，效果明显）
升压变压器
降压变压器
I1 P1
升压变压器
I2
I3
U
P2
P3
闭合回路
I4 P4
降压变压器
各
物 理 量 关 系
U1 n1 U 2 n2
P1 P2
I1 n2 I2 n1
U2 U3 U
×A．升压变压器的输出电压增大 ×B．降压变压器的输出电压增大 √C．输电线上损耗的功率增大 ×D．输电线上损耗的功率占总功率的比
例减小
I1
I2
I3
I4
U
P1
P2
P3
P4
U1 n1 U 2 n2
解析 U 3 n3 U 4 n4
P1 P2 U2I2
I2
I3
I线
U R线
U2 U3 U
P
I
2 线
2
R，１
kU n
×C．PR kU
，１ n2
√D． P kU
2
R，１n2
I2
R
U
P1
P
远距离输电PPT课件
13
分析问题>>>实验验证
理论分析结果：远距离输电的方法：高压输电
请你设计一个实验来检验你的理论分析
大家都来试试
2021
14
分析问题>>>实验验证
•用电阻丝代替输电线做模拟实验
2021
15
分析问题>>>实验验证
•用电阻丝代替输电线做模拟实验
低压输电
2021
16
分析问题>>>实验验证
•用电阻丝代替输电线做模拟实验
分析问题…… 理论分析——怎样减少输电线上的电能损失？ 实验验证
解决问题——远距离输电的实现
这是研究事物的一般过程
2021
25
今日作业： 课本130页题⑴、⑵、⑶
2021
26
6V
低压输电
闭合电键
6V 升压变压器
高压输电
2021
降压变压器
17
分析问题>>>实验验证
•用电阻丝代替输电线做模拟实验
6V
低压输电
6V 升压变压器
高压输电
2021
降压变压器
18
分析问题>>>实验验证
实验结果表明：
高压输电是可行的
2021
19
你知道吗？ 目前我国远距离输电采用的电压
110KV 220KV
❖输电线上有电能损失(为什么?) •由于电流的热效应 Q=I2Rt
✓所以必须减少输电线上的电能损失
2021
7
输电线上的电能损失的研究
U3
输
I
入 U1
端
I
输电线
用
远距离输电-课件
(2)由以上计算式知，在输送电功率一定的前提下，有： ①减少输电线电压、电功率损耗的途径是__提__高__输__电__电__压___ 或__增__大__输__电__导__线__的__横__截__面__积_____．两者相比，当然选择前者． ②若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小 输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材 和水泥，还能少占用土地．
答案：见解析 规律总结：求解输电问题的思路,由于发电机本身的输出电 压不可能提高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变 压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所 需的电压，在解答有关远距离输电问题时，首先要将整个电路
分成几段进行研究，找出跟各段电路相应的物理量；然后利用 变压器工作原理和直流电路的基本定律分段列式，最后联立求 解，进行计算.另外，还需注意以下几点：
第七节 远距离输电
知识点1 从发电站到用户的输电线路 1．线路的主要组成：发电机、升压变压器、输电导线、降 压变压器、用户的用电器等．(如图 2－7－1)
图 2－7－1
2．线路上各部分的物理量：P1、U1、I1、n1为升压变压 器原线圈上的物理量，P2、U2、I2、n2为升压变压器副线圈 上的物理量，P3、U3、I3、n3为降压变压器原线圈上的物理 量，P4、U4、I4、n4为降压变压器副线圈上的物理量，P损、 U损为输电线的功率和电压损耗，R为输电线的电阻．自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
高一物理远距离输电PPT优秀课件
2021/02/25
1
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.
输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失？如何 减少电能损失？
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.
减少导线电阻，由电阻定律知 R L
S
(1)减少ρ（2）增加S，可适当增加
2、把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用110 V电 压输电，导线横截面积多大？
太粗，不可能，既不经济又架设困难.
3、把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用11KV电 压输电，导线横截面积多大？
n1
I3
用
U用 户 n4
练习: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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数比是多少？（使用的变压器是 理想变压器）
U损 I1 I2
n n2
R线
3
U
U2
U3
n1
I3
用
U用 户 n4
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
谢谢大家！本文档为精心编制而成，您可以在下载后自由修改和打印，希望下载对您有帮助！
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
1
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.
输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失？如何 减少电能损失？
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.
减少导线电阻，由电阻定律知 R L
S
(1)减少ρ（2）增加S，可适当增加
2、把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用110 V电 压输电，导线横截面积多大？
太粗，不可能，既不经济又架设困难.
3、把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用11KV电 压输电，导线横截面积多大？
n1
I3
用
U用 户 n4
练习: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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数比是多少？（使用的变压器是 理想变压器）
U损 I1 I2
n n2
R线
3
U
U2
U3
n1
I3
用
U用 户 n4
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
谢谢大家！本文档为精心编制而成，您可以在下载后自由修改和打印，希望下载对您有帮助！
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
第3节电能的远距离传输ppt课件
A．功率损失是原来的 1
n
B．功率损失是原来的
1 n2
C．电压损失是原来的 1
n
D．电压损失是原来的n倍
例、发电机的端电压为220 V，输出功率44 kW， 输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级线圈 匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线 后，再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变 压器降压供给用户．
(1)画出全过程的线路示意图并标出各符号；
(2)线路中损失的电压和功率；
(3)求用户得到的电压和功率；
(4)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到 的电压和功率．
1、高压交流输电遇到的困难：① 容抗 ② 感抗 ③ 同步 。
2、高压直流输电的优点：① 电线用量少 ②没有容、感抗。
③ 不具有同步性
。
学案导学
1．远距离输电过程电能主要损失在 线路电阻 。 2、降低输电损耗的两个途径①减小输电线 的电阻 。②减小输电线中的 电流 ，最有效的方法是 通过提高 电压 降低 电流 从而减小电能损失。
3、最简单的输电模型是在发电站内用 升压 变 压器，然后进行远距离输电，在用电区域用 降压变 压器．
4、画出最简单的输电模型的电路图并标出相应 的符号。
1．在电能输送过程中，若输送的电功率一定、 输电线电阻一定，则在输电线上损耗的电功率 (ACD )． A．和输送电线上电压的平方成反比 B．和输送电流的平方成反比 C．和输送电线上的电压降的平方成正比 D．和输送电流的平方成正比
2．远距离输送一定功率的交变电流，若输电电 压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失 和功率损失正确的是（ BC ）。
I I1
输电规律
1、关于输送电流：I P2 P3 U U2 U3 R
高三物理远距离输送电(PPT)2-1
一种是增大输电导线的截面积以减小电阻．
另一种是减小输电电流．在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压．
通过以上分析，我们看到，无论从减小输电中的功率
损失，还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电 电压，减小输电电流．
三、远距离输电问题的解题方法 首先要画出远距离输电的示意图来，并按照规范在图
中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次
I1 n1
I2 n2 , I2 n2
I1 Ir I2
可见其中电流之间的关系最简单，I1′、Ir、I2中只要知
道一个，另两个总和它相等。 D1
Ir D2
因此求输电线上的电流往 往是这类问题的突破口。
I1 I1′ r n1
四、 远 距 离 输 送 电 示 意 图
一、远距离输电: 减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R 一种方法是: 减小电阻. 在电线长度L一定的情况下,
应当选用电阻率小、横截面积大的导线．
另一种方法是提高输电的电压U，减小电流I．减 小输电导线中的电流．
在导线电阻不变的条件下,电流如果减小到原来的百 分之一,功率损失△P=I2R 就减小到原来的万分之一. 减小输电线路上的电压损失也有两种方法．U损 =IR
级线圈的匝数分别为: n1、n1′、n2、n2′，相应的电压、
电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
1.从图中可看出功率之间的关系是：
P1=P1′， P2=P2′ ， P1′=Pr+P2
2.电压之间的关系是：UU11
n1 n1
,
U2 n2 , U2 n2
U1 Ur U2
3.电流之间的关系是：I1 n1 ,
；街拍第一站 https:/// 街拍第一站
另一种是减小输电电流．在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压．
通过以上分析，我们看到，无论从减小输电中的功率
损失，还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电 电压，减小输电电流．
三、远距离输电问题的解题方法 首先要画出远距离输电的示意图来，并按照规范在图
中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次
I1 n1
I2 n2 , I2 n2
I1 Ir I2
可见其中电流之间的关系最简单，I1′、Ir、I2中只要知
道一个，另两个总和它相等。 D1
Ir D2
因此求输电线上的电流往 往是这类问题的突破口。
I1 I1′ r n1
四、 远 距 离 输 送 电 示 意 图
一、远距离输电: 减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R 一种方法是: 减小电阻. 在电线长度L一定的情况下,
应当选用电阻率小、横截面积大的导线．
另一种方法是提高输电的电压U，减小电流I．减 小输电导线中的电流．
在导线电阻不变的条件下,电流如果减小到原来的百 分之一,功率损失△P=I2R 就减小到原来的万分之一. 减小输电线路上的电压损失也有两种方法．U损 =IR
级线圈的匝数分别为: n1、n1′、n2、n2′，相应的电压、
电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
1.从图中可看出功率之间的关系是：
P1=P1′， P2=P2′ ， P1′=Pr+P2
2.电压之间的关系是：UU11
n1 n1
,
U2 n2 , U2 n2
U1 Ur U2
3.电流之间的关系是：I1 n1 ,
；街拍第一站 https:/// 街拍第一站
《远距离输电》课件
课堂练习：
3．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 ，U 2所以应降低输送电压，增大输
R
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
(1)画出全过程的线路示意图；
(2)求用户得到的电压和功率；
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户 得到的电压和功率．
思路点拨 画好电路图，将各物理量在图上 标准确，然后理解各物理量之间的关系．
解析 (1)示意图如下图所示．
(2)由图可知，升压变压器次级的输出电压U2＝
n2 n1
U1＝2
200
V．据理想变压器P入＝P出，则升压变压器次级的输出电流I2＝
五.输电模式
1、常用的输电模式有几种？各是什么？ 2、我国远距离输电采用的电压有哪几种？
低压输电：输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内， 一般采用220 V的电压输电。
高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十 千米到几百千米，一般采用35 kV或110 kV的电 压输电。
超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米， 必须采用220 kV或更高的电压输电。
有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV 超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV。
课堂练习：
1、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.
5.5远距离输电课件2新人教选修32.ppt
2020/5/11
1
1、实验电路图
I
R
～U
U′
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。
2020/5/11
2
2、 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，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？
简析 ：电压升高了100倍。由I=P/U知电 流为原来的1/100,再由P损=I2R得 ：当P
损
不变时R变为原来的104倍,又由R=ρL/S 知,截面积将变为原来的1/10 4。即为 9.6mm 2,直径大约为3.5mm,还没有小拇 指粗。
2020/5/11
7、工程师的分析
2020/5/11
10
8、客观事物的两面性
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）
2020/5/11
3、例题解释
把功率为200KW的电能用铝导 线输送到10Km以外的地方，要使功 率损失为输送功率的10%， 用110V 的电压输电，导线横截面积大约需要 96000mm2!直径大约有35cm,这太粗 了。
事物总是一分为二的，有利就有弊， 我们要辩证的看问题，分清楚哪是主要因 素，哪是次要因素，抓住事物的主要方面 忽略次要方面。实际输送电能时，要全面 综合考虑，根据输送功率的大小，距离的 远近，技术和经济要求等合理选择输送电 压。
1
1、实验电路图
I
R
～U
U′
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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2、 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，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？
简析 ：电压升高了100倍。由I=P/U知电 流为原来的1/100,再由P损=I2R得 ：当P
损
不变时R变为原来的104倍,又由R=ρL/S 知,截面积将变为原来的1/10 4。即为 9.6mm 2,直径大约为3.5mm,还没有小拇 指粗。
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7、工程师的分析
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8、客观事物的两面性
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）
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3、例题解释
把功率为200KW的电能用铝导 线输送到10Km以外的地方，要使功 率损失为输送功率的10%， 用110V 的电压输电，导线横截面积大约需要 96000mm2!直径大约有35cm,这太粗 了。
事物总是一分为二的，有利就有弊， 我们要辩证的看问题，分清楚哪是主要因 素，哪是次要因素，抓住事物的主要方面 忽略次要方面。实际输送电能时，要全面 综合考虑，根据输送功率的大小，距离的 远近，技术和经济要求等合理选择输送电 压。
最新粤教版高中物理选修3-22.7《远距离输电》优质课件.ppt
电能输送中电压损失和电功率损失的计算
【典例 1】 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
电路知识
4输电导线上损耗的电功率：
ΔP＝U线I线＝I2线R线＝UP222R线.
特别强调 (1)升压变压器的副线圈电流等于降压变压器原线 圈的电流． (2)升压变压器副线圈的电压不等于降压变压器原线圈的电压， 输电线上的电压损失 ΔU＝I 线·R 线．输电线上的功率损耗 ΔP＝ I2线·R 线 (3)输电线的电阻计算时，应注意输电线长度为距离的两倍．
图2-7-2
电网供电 (1)电网 通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来， 形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网． (2)优点 ①经济——便于使用大容量发电机组，降低运输成本； ②保质——减少断电风险，调剂供需平衡； ③可靠——根据不同“电源”的特点，合理调度电力．
远距离输电的基本关系
第七节 远距离输电
1．了解交变电流从变电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解 应用高压输电的道理． 3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电 线路进行定量计算．
一、远距离输电 输电的基本要求：既能 安全 、保质 又能减少 电能 损失，
降低输电系统成本． 远距离输电过程：在发电站区域通过变压器 升压 ，然后进
输电线上的电压损失 (1)电压损失 ΔU 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，ΔU＝U－U′，如图 2-7-1 所示． (2)造成电压损失的因素 ①输电线电阻造成电压损失． ②输电线的感抗和容抗造成电压损失．
2022届高考物理一轮复习第十一章交变电流第三节远距离输电课件
3．(多选)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变， 下列说法正确的是( )
A．升高 U1 会减小输电电流 I2 B．升高 U1 会增大线路的功率损耗 C．升高 U1 会增大线路的电压损耗 D．升高 U1 会提高电能的利用率 【答案】 AD
4．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压 U1 和输电线的电阻、理想 变压器匝数均不变，且 n1∶n2＝n4∶n3。当用户消耗的功率增大时，下列表述正 确的是( )
第三节 远距离输电
01
知识梳理
1．远距离输电示意图
功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P1＝P2＝P3＋P 损＝P4＋P 损 电压关系：UU12＝nn12，UU34＝nn34，U2＝U 损＋U3 电流关系：II12＝nn21，II43＝nn43 输电线上的功率损失：P 损＝I2线R，P 损＝UR2损(注意：U 损＝I2R×(1－4%)＝96 kW 【答案】 (1)210，21410 (2)见解析 (3)96 kW
例 2 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为 9 kW，输出电压为 500 V，输电线的总电阻为 10 Ω，允许线路损耗的功率为输 出功率的 4%，求：
(1)村民和村办小企业需要 220 V 电压时，求所用升压变压器和降压变压器的 原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功 率各是多少。
【解析】 (1)建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝 数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比。本题可以以线路上损耗的功率为突 破口，先求出输电线上的电流 I 线，再根据输出功率求出 U2，然后再求出 U3。
2．如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是 U，用 等效总电阻是 r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是 I1，其末端间的电压为 U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是 I2。则( )
电能的远距离传输PPT课件
考虑到输电线上也有电功率的损失，可知D项也正确.
答案 AD
精品ppt
25
4.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有
一个电站，输送的电功率为P＝500 kW，当使用U＝5 kV的电
压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表 一昼夜示数相差4 800度.求：
(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻R线；
用户得到的功率为P4＝U4I4＝219.6×200 W＝4.392×104 W.
精品ppt
18
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率.
解析 若直接用 220 V 低压供电，电路如图所示，
则输电电流 I′＝UP1＝442×20103 A＝200 A.
输电线路上的电压损失ΔU′＝I′R线＝200×0.2 V＝40 V. 所以用户得到的电压U2′＝U1－ΔU′＝220 V－40 V＝180 V， 用户得到的功率为P′＝U2′I′＝180×200 W＝3.6×104 W.
线路上的电压损失 ΔU＝I 线 R 线＝PUR线，可知 ΔU∝1U，当输电电
压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的1n，故选项 C 正确.
答案 BC
精品ppt
10
针对训练 发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电 线总电阻为R线，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列
计算输电线功率损耗的式子中，正确的是( )
ΔP＝ΔUI
线＝I2线R
线＝PU222R
线. 精品ppt
14
3.特别强调
(1)升压变压器副线圈的电压U2不等于降压变压器原线圈的电压U3， 输电线上的电压损失ΔU＝I线R线，输电线上的功率损耗
ΔP＝ I线2R 线.
答案 AD
精品ppt
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4.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有
一个电站，输送的电功率为P＝500 kW，当使用U＝5 kV的电
压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表 一昼夜示数相差4 800度.求：
(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻R线；
用户得到的功率为P4＝U4I4＝219.6×200 W＝4.392×104 W.
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(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率.
解析 若直接用 220 V 低压供电，电路如图所示，
则输电电流 I′＝UP1＝442×20103 A＝200 A.
输电线路上的电压损失ΔU′＝I′R线＝200×0.2 V＝40 V. 所以用户得到的电压U2′＝U1－ΔU′＝220 V－40 V＝180 V， 用户得到的功率为P′＝U2′I′＝180×200 W＝3.6×104 W.
线路上的电压损失 ΔU＝I 线 R 线＝PUR线，可知 ΔU∝1U，当输电电
压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的1n，故选项 C 正确.
答案 BC
精品ppt
10
针对训练 发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电 线总电阻为R线，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列
计算输电线功率损耗的式子中，正确的是( )
ΔP＝ΔUI
线＝I2线R
线＝PU222R
线. 精品ppt
14
3.特别强调
(1)升压变压器副线圈的电压U2不等于降压变压器原线圈的电压U3， 输电线上的电压损失ΔU＝I线R线，输电线上的功率损耗
ΔP＝ I线2R 线.
101交流远距离输电
第十章 远距离输电
2020/3/23
远距离输电方式
交流远距离输电 直流远距离输电
10.1 交流远距离输电
一、长线基本方程及稳态解
u+du R0dx i+di
G0dx
C0dx
L0dx u i
2020/3/23
均匀无损长线的等值电路
u du
L dx 0
u
i di
i
C dx 0
dx
x
电压方程：
得： A U2 ,
Co0 so 1
I 1 B , ZC
BI2ZC
U x U 2C(x o ) s jI 2Z c S(ix ) n
或I :xI 2Co(xs)jU Z c2Si( nx)
Ux Ix
cos(x) j 1 sin(x)
Zc
jZccossi(n(x)x)U I& & 22
电流方程：
u x
L0
i t
i x
C0
u t
ud
uL0d
xi t
u
id iC0dxt(ud)ui
2 uLC2 u
x2
t 0 0
2
2i LC 2i
x2
t 0 0
2
二阶齐次微分方程通解（正弦稳态解)
U A C o x sjB S ix n
I1(jA SinxBCo xs) 长线的基本方程
ZC
1
L0C 0
Pn
U
2 1
ZC
1 U2 1 1sin2 2 1cos2
U1 2020/3/23
2cos
2cos
P* 1
P* 1
u1
P* 1
2020/3/23
远距离输电方式
交流远距离输电 直流远距离输电
10.1 交流远距离输电
一、长线基本方程及稳态解
u+du R0dx i+di
G0dx
C0dx
L0dx u i
2020/3/23
均匀无损长线的等值电路
u du
L dx 0
u
i di
i
C dx 0
dx
x
电压方程：
得： A U2 ,
Co0 so 1
I 1 B , ZC
BI2ZC
U x U 2C(x o ) s jI 2Z c S(ix ) n
或I :xI 2Co(xs)jU Z c2Si( nx)
Ux Ix
cos(x) j 1 sin(x)
Zc
jZccossi(n(x)x)U I& & 22
电流方程：
u x
L0
i t
i x
C0
u t
ud
uL0d
xi t
u
id iC0dxt(ud)ui
2 uLC2 u
x2
t 0 0
2
2i LC 2i
x2
t 0 0
2
二阶齐次微分方程通解（正弦稳态解)
U A C o x sjB S ix n
I1(jA SinxBCo xs) 长线的基本方程
ZC
1
L0C 0
Pn
U
2 1
ZC
1 U2 1 1sin2 2 1cos2
U1 2020/3/23
2cos
2cos
P* 1
P* 1
u1
P* 1
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P2 100000 V=4000V I2 25 n1 U1 250 1 （3）升压变压器的匝数之比 n2 U 2 4000 16 U2
降压变压器的匝数之比
n3 U3 U 2 U 线 4000 200 190 n4 U 4 U4 220 11
高压输电问题的一般解题思路 1．解决高压输电问题时，应先画输电电路草图， 并在草图上标出各量，然后依次逐级计算； 2．以升压变压器和降压变压器原、副线圈为参考 将输电线路划分为几个独立回路； 3．根据串联电路特点、欧姆定律、电功率公式等确定 各部分回路电学量之间的关系； 4．根据升压变压器和降压变压器原、副线圈的电压、电流关系和功率关系
列式求解，利用好能量守恒这条主线。
远距离输电线路中的基本关系式
1．远距离输电的基本结构示意图如下：
2．功率关系 3．电压关系
P1=P2，P3=P4，P2=P线+P3
U1 n1 U 3 n3 , U 2 n2 U 4 n4
U 2 U线 U3
I 2 I3 I线
I 2 n1 I 4 n3 , 4．电流关系 I1 n2 I 3 n4
5．输电电流 I线
U U U3 P2 P 3 线 2 U 2 U3 R线 R线
2 P线 I 线U 线 I 线 R线 (
6．输电导线上损耗的电功率
P P2 2 ) R线 ( 3 )2 R线 U2 U3
例：某小型水电站发电机输出的电功率为100KW，输出电压250V，现准备向远处输电，所用输
当用10KV的高压送电时，输电线上发热损失的功率为
2 U2 100002 P2 W=1.0×108W R 1.0
由上述计算结果可以看出，输电线上发热损失的功率比输送的电功率还大， 这显然是错误的。错误的根源是把“输送电压”和“输电线上损失的电压”混淆 了。若把输电线看作一个电阻，那么它是与用电器相串联的，因此，输电线上的 电压只是输送电压的一部分。
2 P 1 I1 R (
P 2 100000 2 ) R( ) 1.0 W=6.25×104W U1 400
当用10KV的高压送电时，输电线上发热损失的功率为
2 P2 I 2 R(
P 2 100000 2 ) R( ) 1.0 W=1.0×102W U2 10000
为了减小输电线路上的电能损失，远距离输电应采用高压输电。
远距离输电案例
案例：输电线的电阻共计1.0Ω，输送的电功率是100KW， 用400V的低压送电，输电线上发热损失的功率是多少？ 改用10KV的高压送电，输电线上的功率损失又为多少？ 【正确解答 】 由P=UI知，输电线的电流为
P I U
，式中P是
输送的电功率，U是输送电压。
当用400V的低压送电时，输电线上发热损失的功率为
远距离输电线路中的基本关系式
远距离输电案例 案例：输电线的电阻共计1.0Ω，输送的电功率是100KW， 用400V的低压送电，输电线上发热损失的功率是多少？ 改用10KV的高压送电，输电线上的功率损失又为多少？ 【易错解法】 当用400V的低压送电时，输电线上发热损失的功率为 U12 4002 P W=1.6×105W 1 R 1.0
解析：画出高压输电线路图 (1)降压变压器输出电流，也就是用户得到的电流 P 100000 95% I4 4 A≈432A U4 220
因为 P线 I r，输电线上通过的电流
2 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I2
P 线 r
100000 5% A=25A 8
(2)输电线上损失的电压U线，U线=I2r =25×8V=200V 因为变压器为理想变压器，P1=P2，所以升压变压器输出的电压U2计算如下：
电的总电阻为8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220V电压。 请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算（设变压器为理想变压器） ： （1）降压变压器输出的电流是多少？ 输电线上通过的电流是多少？ （2）输电线上损失的电压是多少？ 升压变压器输出的电压是多少？ （3）两个变压器的匝数比各应等于多少?