江蘇省徐州市銅山縣夾河中學(xué)高二物理《5.5電能的輸送》課件5.ppt

高二物理 第五章第五節(jié) 電能的輸送 輸送電能的基本要求應(yīng)當是 可靠 保質(zhì) 經(jīng)濟 一 輸電線上的功率損失 設(shè)輸電電流為i 輸電線電阻為r 則輸電線上的功率損失為 2 減少輸電線上功率損失的方法 1 減小輸電線的電阻r 減小輸電線長度l 由于輸電距離一定 所以在實際中不可能用減小l來減小r 減小電阻率 目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料 增大導(dǎo)線的橫截面積s 這要多消耗金屬材料 增加成本 同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難 2 減小輸電電流i 減小輸送功率p 由于電站的裝機容量一定 因此電站向外輸送的電功率是一定的 即在實際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失 提高輸電電壓u 在輸送功率p一定 輸電線電阻r一定的條件下 輸電電壓提高到原來的n倍 輸電線上的功率損失降為原來的1 n2倍 采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最有效 最經(jīng)濟的措施 p p p 功率關(guān)系 二 輸電線路上的電壓損失 電壓損失 輸電線路始端電壓u跟末端電壓u 的差值 稱為輸電線路上的電壓損失 u u u 如圖所示 2 造成電壓損失的因素 1 輸電線電阻造成電壓損失 u ir 2 輸電線感抗和容抗造成電壓損失 3 減小輸電線路上電壓損失的方法 1 減小輸電線電阻r對高壓輸電線路效果不佳 2 減小輸電電流i在輸送電功率不變的前提下 提高輸電電壓是有效的措施 三 交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié) 發(fā)電站 升壓變壓器 高壓輸電 降壓變壓器 用戶 1 輸送功率為100kw以下 距離為幾百米以內(nèi) 一般采用220v的電壓送電 這就是通常用的低壓線路 2 輸送功率為幾千kw到幾萬kw 距離為幾十km到上百km 一般采用35kv或110kv的電壓送電 這就是所謂高壓輸電 3 如果輸送功率為10萬kw以上 距離為幾百km 就必須采用220kv甚至更高的電壓送電 這就是所謂超高壓輸電 目前我國遠距離送電采用的電壓有110kv 220kv和330kv 在少數(shù)地區(qū)已開始采用500kv的超高壓送電 目前世界上正在試驗的最高輸電電壓是1150kv 大型發(fā)電機發(fā)出的電壓 等級有10 5kv 13 8kv 15 75kv 18 0kv u0 r r0 u2 u1 u3 u i1 電路圖 例 發(fā)電機輸出電壓220v 輸出功率44kw 每條輸電線電阻0 2 求用戶得到的電壓和電功率各是多少 如果發(fā)電站先用變壓比為1 10的升壓變壓器將電壓升高 經(jīng)同樣輸電線路 后經(jīng)10 1的降壓變壓器降壓后供給用戶 則用戶得到的電壓和電功率各是多少 140v 28kw 219 2v 43 84kw 思考 有一臺內(nèi)阻為1 的發(fā)電機 供給一所學(xué)校照明電路 如圖 升壓變壓器的匝數(shù)比為1 4 降壓變壓器的匝數(shù)比為4 1 輸電線總阻為r 4 全校共22個班 每班有 220v 40w 的燈6盞 若要保證全部電燈正常發(fā)光 討論 1 發(fā)電機的輸出功率多大 2 發(fā)電機的電動勢多大 3 輸電效率是多少 4 若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光 發(fā)電機的輸出功率是否減半 2008年初湖南電網(wǎng)遭遇50年來最重冰災(zāi) 2008年初湖南電網(wǎng)遭遇50年來最重冰災(zāi) 小結(jié) 輸電導(dǎo)線上功率損失 p i2r 電壓損失 u ir 提高輸電電壓是減小功率損失和電壓損失的有效途徑 電網(wǎng)輸電 兩種辦法 減少輸電線的電阻 r l s 減小輸電線中的電流 提高輸電電壓 一 輸電導(dǎo)線上的功率損失 設(shè)輸電電流為i 輸電線的電阻為r 則功率損失為