一、电能的输送

10Ω
U2
U3
U4 =220V
1:20
240:11
四、电网供电
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.
五、直流输电
当交流输出电功率很大时，电感、电 容引起的电压及电能损失很大；同一电网 供电的发电机同步运行，技术上存在困难 等。所以现在有些大功率输电线路上已经 开始采用直流输电。
课后作业
2、学校有一台应急备用发电机,内阻为 r=1Ω, 升压变压器匝数比为1:4,降压变压器 的匝数比为4:1,输电线的总电阻为R=4Ω,全 校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6 盏,要求所有灯都正常发光,则：
(1)发电机的输出功率多大？
(2)发电机的电动势多大？
(3)输电线上损耗的电功率多大？效率 多大？
4.怎样计算用户消耗的功率P用？
P用 =P发 - P损
P用 U 用 I用
例：如果输送的电功率为P，输 送电压为U，输电线的总长度为L， 横截面积为S，电阻率为 。输
电线损耗功率为多少呢？
则功率损耗为可表示为：
P损
=（P）2 U
L S
巩固练习
输电线的电阻为R，输送电
功率为P，现在分别用U1和U2两种 电压来输电，则两次输电线上损
P用 P Pr 4400 1600 2800 (W)
例2、某交流发电机的输出电压为220V，输出功率 为4400W，输电线总电阻为4Ω，求：
如果用1：10的理想变压器先将电压升高，经过同 样的输电线后，再用10：1的理想变压器降压供给 用户使用，这时用户得到的实际电压和电功率又各 是多大？（将结果与例1比较）
思考与讨论
发电厂
I P损
r
用户 R
1.怎样计算输电线路损失的功率? P损 =I 2r
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的 一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一? 在线路 电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线 路上损失的功率减为原来的几分之一?
3.通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输 电线路的损耗更为有效？ 减小输电电流
B、因I=P/U,所以输电线上的电流减为原来的1/20倍
C、因I=U2/R,所以输电线上损失的功率为原来的400倍
D、若要使输电损失的功率不变,可将输电线的面积减小
为原来的1/20倍
三、远距离输电原理图
I1
I2 U损 P损 I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
输电电流：
I2
P2 U2
P3 U3
U2 U3 r线
I1
I 2 U损 P损 I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
损耗功率：
P损
I
2 2
r线
P2
P3
(U2
U3)I2
U损2 r线
例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出功率 为4400W，输电线总电阻为4Ω，求：
P1 4400 (W) U1 220(V) U2 n2U1/n1 2200 (V)
I2 P2 /U2 P1/U2 4400 / 2200 2(A)
U3 U2 Ur 2200 I2r 2192 (V)
U 用 U4 n4U3 /n3 219 .2(V)
Pr I22r 16(W) P用 P1 Pr 4400 16 4384 (W)
例1中
U用 14（0V）
P用 2800(W)
提高练习
1、某发电机输出功率P=100kW，发电机端电压 U=250V，向远距离输电的输电线总电阻R=10Ω。现 要求输电损耗为输电功率的4%，用户得到的电压恰好 为220V，则：①画出输电线路的示意图； ②求出所用的变压器的原副线圈匝数比。
U1=250V
耗的功率之比为（ C）
A、U1 : U2
B、U12 : U22
C、U
2 2
:
U12
D、U2 : U1
如何减少电能损失?
P损=I 2R线
(1)减小输电线电阻R
(2)减小输电电流I
2、降低输电线上功率损失的方法
1)减小输电线电阻R
R L
S
①减小材料的电阻率ρ：
用铜或铝
②减小输电线的长度L：
不可行
③可适当增大横截面积S. 有一定限度
一、电能的输送
1、电能的突出优点 便于远距离输送 2、输送电能的基本要求 可靠：保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电 保质：保证电能的质量（电压和频率稳定） 经济：输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
二、降低输电损耗的两个途径
1、电功率损失
U损 P损
~ 发
电
U
厂P
R
用
U用
电 设
备
输电电流 I=__P__/ _U__; 电压损失 U损=___IR____; 功率损失 P损=__I_2_R___; 用户得到 U用=_U__-_U_损__; 用户得到 P用=_P__-_P_损__;
2)减小输电电流I
P损
=I
2
R
(P U
)2
R
提高输电电压U
P一定，R一定
U 提高到原来的n倍，P损降为原来的
1 n2
倍
巩固练习
某电站用11kV交变电流输电，输送电功率一定， 输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到 220kV送电，下面哪个正确（ B ）
A、因I=U/R,所以输电线上的电流增为原来的20倍
升压变压器
降压变压器
功率关系：
P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3
I1
I2 U损 P损 I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
电压关系：
U1 U2
n1 n2
, U3 U4
n3 n4
,U2
U损
+U3
I1
I 2 U损 P损 I3
（1）输电导线中的电流是多少？ （2）输电线中损失的电压和功率各是多少？ （3）用户得到的电压和功率各是多少？
(1) I P /U 4400/ 220 20(A)
( 2 ) Ur Ir 20 4 80(V)
Pr I 2r 20 2 4 1600 (W)
( 3 ) U用 U Ur 220 80 140(V)
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
电流关系：
I1 I2
n2 n1
, I3 I4
n4 n3
, I2
I损
I3
I1
I 2 U损 P损 I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
Rຫໍສະໝຸດ Baidu
发电厂
N
N
1
2
用电设备
一、电能的输送
输送电能的基本要求 可靠、保质、经济
二、降低输电损耗的两个途径
1)减小输电线电阻R 2)减小输电电流I 三、远距离输电原理图
课后作业
1、自己试着画出远距离输电原理图， 并将物理符号I1、U1、P1、n1;I2、U2、 P2、n2;I3、U3、P3、n3;I4、U4、P4、n4 标注到图的相应位置
1、当远距离高压输送一定电功率时，输 电线上损耗的功率与电路中的（ ）
BC
A、输送电压的平方成正比
B、输送电压的平方成反比
C、输送电线中电流的平方成正比
D、导线中电流的平方成反比
P损 =I 2r ( P )2 r
2、关于减小远距离输电线上的功率损耗，
下列说法正确的是（ ） C
A、由功率P=U2/R,应降低输电电压， 增大导线电阻 B、由P=IU,应低电压小电流输电 C、由P=I2R,应减小导线电阻或减小输 电电流 D、以上说法均不对
3、用电线电阻阻值为R距交变电源L，
输电线电流为I，电阻率为 ，要求输电
线上电压降不超过U，则输电线横截面
积最小值为（ ） B
A、L / R
B、2LI / U
C、U / LI D、2LU / I
r 2L / S U / I r 2L / S
S 2LI / U
4、发电厂输出功率为9900kW，输电 线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV高 压输电，则导线上损失的功率分别为 _6_0_5_0_0_0_W___,__1_6_2_0_0_W____.
Pr I 2r P2r / U 2 (9900 /18)2 2 605000(W )
Pr I 2r P2r / U 2 (9900 /110)2 2 16200(W )
5、变压器接入某输电电路中，现以相同 的输入电压U，不同的输出电压输送相同 的电功率P，输电线电阻为R，当副线圈与 原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗 的功率为__P_2_R_/_K_2_U_2_；当匝数比为nK时， 线路上损耗的功率为原来的__1_/n_2__倍.