高二物理遠(yuǎn)距離輸電

1、遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電 需要電能的地方分布很廣，而電站需要電能的地方分布很廣，而電站相對(duì)來說比較集中，因此要把電站相對(duì)來說比較集中，因此要把電站的電能向外輸送，有的需要輸送到的電能向外輸送，有的需要輸送到遠(yuǎn)方，這就涉及電能的輸送問題遠(yuǎn)方，這就涉及電能的輸送問題從下列演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)什么問題？ 電站往遠(yuǎn)處送電電站往遠(yuǎn)處送電電站用戶R用戶如何減小輸電線上的電阻? 減小輸電線的電阻率 鐵的電阻率: 鐵1.0107（m） 鋁的電阻率: 鋁2.9108（m） 銅的電阻率: 銅1.7108（m） 銀的電阻率: 銀1.6108（m） 增大輸電線的橫截面積S估算輸電線的橫截面積應(yīng)多大？ 要求：輸電線上損失的電能不

2、超出輸送電能的10 輸送的電功率為：P2.0105（W） 輸送距離為：L1.0104（m） 輸電線的材料為銀，其電阻率為： 銀1.6108（m） 輸電電壓為：U250（v）如何減小輸電線上的電阻? 減小輸電線的電阻率 鐵的電阻率: 鐵1.0107（m） 鋁的電阻率: 鋁2.9108（m） 銅的電阻率: 銅1.7108（m） 銀的電阻率: 銀1.6108（m） 增大輸電線的橫截面積S一、電能的輸送 1電能便于遠(yuǎn)距離輸送 電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方相對(duì)于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來說，這是它突出的優(yōu)點(diǎn)2輸送電能的基本要求：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)二、輸電線上的功率損失 任何輸電線都有

3、電阻，存在功率損失任何輸電線都有電阻，存在功率損失 設(shè)輸電電流為設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為，輸電線電阻為R，則輸，則輸電線上的功率損失為：電線上的功率損失為： RIP2如果輸送的電功率為如果輸送的電功率為P，輸電電壓為，輸電電壓為U，輸電線，輸電線的總長度為的總長度為l，橫截面積為，橫截面積為S，電阻率為，電阻率為 則功率損失可表示為 ：.)(2SlUPP2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(shí)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，這要多耗資金屬材料，增加成本，同時(shí)給輸電線

4、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(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)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(jì)的措施 三、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：以后在計(jì)算時(shí)只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失2 2造成電壓損失的因素造成電壓損失的因素 （1）輸電線電阻造成電壓損失UIR

5、 （2）輸電線的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 用增大輸電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對(duì)低壓照明電路有效，對(duì)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 高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實(shí)際輸送電能時(shí)，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓四、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如何提高輸電電壓？R電站電站演示提高輸電電壓后輸電情況 輸電電壓提高17倍，看輸電效果R電站實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用遠(yuǎn)距離輸電原理來確定升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比 要求：輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10 輸送的電能為：P2.0105（W） 輸電線電阻為：R0.5（） 電站輸出電壓為：U1250（v） 用戶得到電壓為：U4220（v）小結(jié)小結(jié):輸電線路示意圖輸電線路示意圖P=I22RU=I2 R線線U2=I2R+U3=U1I1=U2I2P輸送輸送P用用=U3I3=U4I4P輸送輸送=P+P用用=I22R+P用用功率關(guān)系：功率關(guān)系：電壓關(guān)系：電壓關(guān)系：PU、用用 戶戶U1 I2P輸送輸送U2U3U4I1P輸送輸