五、電能的輸送

1、五、電能的輸送【要點導學】1本節(jié)內容重點是：輸電線上損失電能的原因和輸電線上損失的電能的計算。本節(jié)內容難點是：輸電系統(tǒng)的“輸電電壓”、“用戶得到的電壓”和輸電線上“損失的電壓”三者的區(qū)別與聯(lián)系。2遠距離輸電電路圖如圖1751所示：圖1751若輸電線電阻R，輸電功率為P，輸電電壓U，則輸電導線的電流，輸電導線上的電壓降（電壓損失），輸電導線上的功率損耗P損=因此，在輸電功率和輸電線電阻一定的條件下，采用高壓輸電，輸電電流I2_，輸電線上的電壓損失及輸電線上的功率損耗P損_。【范例精析】例1、某電廠要將電能輸送到較遠的用戶，輸送的總功率為W，電廠輸出電壓僅為350V，為減少輸送功率損失，先用一升壓

2、變壓器將電壓升高再輸送，在輸送途中，輸電線路的總電阻為4，允許損失的功率為輸送功率的5，求用戶所需電壓為220V時，升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各是多少？解析：依題意遠距離輸送電能電路如圖1752所示，導線損失的電能轉化為熱能，所以據(jù)電功率的知識可求出，輸送導線中的電流據(jù)理想變壓器原理和能量守恒，可算出升壓變壓器的輸出電壓和降壓變壓器輸入電壓，就能解決該題中所求的問題。圖1752得輸電線路中電流為：升壓變壓器輸出電壓為：據(jù)理想變壓器原理得升壓變壓器的初、次級的匝數(shù)比為：降壓變壓器輸入功率為：所以降壓變壓器初級電壓：降壓變壓器的匝數(shù)比為：拓展： 輸送的電功率一定，提高輸送電壓，導線上的電

3、流便減小，于是導線損失功率=R就減小計算導線損失的電功率有三種方例2、如圖1753所示，發(fā)電機的端電壓為220V，輸出的電功率為44kW，輸電線電阻為0.2，求用戶得到的電壓和電功率各是多少？如果發(fā)電站用匝數(shù)比為110的變壓器將電壓升高，經(jīng)過同樣的輸電線后，再用匝數(shù)比為101的變壓器將電壓降低供給用戶，用戶得到的電壓和電功率各是多少？解析： 無論是從發(fā)電機直接向用戶供電，還是通過變壓器向用戶供電，發(fā)電機輸出的總功率都等于輸電線上損失的功率與用戶得到的功率之和。從發(fā)電機直接用220V電壓輸電時，線路中的電流：輸電線上損失的電壓和電功率分別為：=I =200×0.2V=40V，=I=&#

4、215;0.2W=8×W，所以，用戶得到的電壓和電功率分別為：=U-=（220-40）V=180V，= -=（44×-8×）W=36kW通過變壓器后向用戶的供電線路如圖1753所示理想升壓變壓器次級電壓：輸電線上損失的電壓和電功率分別為：（圖1754所示）=20×0.2V=4V，= =×0.2W=80W=0.08kW降壓變壓器初級的電壓：=-=2200V-4V=2196V降壓變壓器次級電壓為：所以，用戶得到的電壓和電功率分別為：=2196V，=-=44kW-0.08kW=43.92kW拓展： （1）求解遠距離輸電的問題，先畫出供電示意圖，容易找

5、出各部分間的關系，并有利于分清輸電電壓與輸電線上的電壓（即U損）；（2）通過計算可以看出，兩情況輸電線上功率損失之比可見，遠距離輸電必須采用高壓 【能力訓練】一、 選擇題1、在電能輸送過程中，若輸送的電功率一定，則在輸電線上損失的電功率：A隨輸電線電阻的增大而增大B和輸送電壓的平方成正比C和輸電線上電壓降落的平方成正比D和輸電線中電流強度的平方成正比E和輸電電壓的平方成反比2、輸電線的電阻共計r，輸送的電功率為p，輸電電壓為U，則用戶能得到的電功率是： A、 P B、P()r C、I2R D、()r 3、發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學校的輸電線電阻為R，通過導線的電流為I，

6、輸入學校的電壓為U2，下列四個計算輸電線功率損失的公式中不正確的是 A、 B、 C、 D、 3、 一個小水電站輸出電功率為20kw，輸電線 總電阻為0.5，如果先用400V的電壓送電，后改用2000V電壓輸電，則輸電電壓提高后輸電線上損失的電功率的變化情況是: A、減少50W B、減少1200W C、減少7.68W D增加7.68W 二、 填空題5、某變電站用220V的電壓送電，導線損失電功率是輸出功率的20%，若要使導線損失電功率是輸出功率的5%，則輸出電壓應變?yōu)?V。6、相同材料組成的導線向同一處用戶輸送10kW電能，在輸電電壓U1=110V和U2=220V兩種情況下，要求輸電線中損失的電

7、能相同，則兩情況下導線截面積之比為_。7、遠距離送電的輸電線一定時，如果以原來電壓的10倍輸送同樣功率的電能時，輸電線上損耗的電功率為原來的_8、發(fā)電機的路端電壓為220V，輸送電功率44kW，輸電線電阻為0.4，則用戶得到的電功率為 V，用戶得到的電功率為 kW。若用初、次級線圈匝數(shù)之比為1：10的變壓器升壓，經(jīng)同樣的輸電線輸電后，再用初、次級線圈匝數(shù)之比為10：1的變壓器降壓后供給用戶，則用戶得到的電壓為 V，用戶得到的電功率為 kW。三、 論述、計算題9、一座小型水電站，它輸出功率是40kW,輸出電壓是400V,輸電線的總電阻是0.5,輸電線上損失的功率是多少？ 10、從甲地往乙地輸電時，采用先升壓、再降壓的辦法如乙地降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，副線圈輸出功率為12kW，電流為100A，連接甲、乙兩處變壓器的輸電線電阻是5，試求甲地升壓變壓器的輸出電壓多大？【素質提高】11、有一臺內阻為1的發(fā)電機，供應學校的照明用電，如圖17-5-5所示是輸電原理圖，兩變壓器已選定，