電能的輸送課件【教材精講精研】 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修二冊(cè)

第三章3.4電能的輸送原副線圈功率關(guān)系：原副線圈電壓關(guān)系：原副線圈電流關(guān)系：知識(shí)回顧理想變壓器

我國(guó)很多發(fā)電廠建在能源聚集的西部地區(qū),而用電量大的城市多在東部沿海地區(qū)。從發(fā)電廠到用電量大的區(qū)域的遠(yuǎn)距離輸電中，如何減少電能的損耗？問(wèn)題？通過(guò)學(xué)習(xí)，我們知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；從能量的角度看，發(fā)電廠將其他形式的能變?yōu)殡娔?。想一想電能的產(chǎn)生城市的正常運(yùn)作需要消耗大量的電能；家家戶戶也離不開電能。如何將發(fā)電廠的電能輸送給用戶呢？用導(dǎo)線把電源和用電設(shè)備連起來(lái)，就可以輸送電能了，這是電能的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)。想一想電能的消耗一、電能的輸送輸送電能的基本要求可靠指保證供電線路可靠地工作，故障少保質(zhì)保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗少。減小輸電線的電阻減小輸電導(dǎo)線中的電流一、電能的輸送電能輸送過(guò)程中的損耗

選用電阻率小的金屬材料：二、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑減小輸電線的電阻例如銅、鋁來(lái)制造輸電線

盡可能增加導(dǎo)線的橫截面積過(guò)粗的導(dǎo)線會(huì)耗費(fèi)太多的金屬材料，而且輸電線太重、太粗也給鋪設(shè)工程帶來(lái)困難。

二、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑減小輸電線的電阻

為了減小輸電電流，同時(shí)又要保證向用戶提供一定的電功率，就要提高輸電電壓。二、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑減小輸電線的電流

假定輸電線路中的電流是I，用戶端的電壓是U用，兩條導(dǎo)線的總電阻是r。導(dǎo)線的電阻集中畫為一個(gè)電阻r。1.怎樣計(jì)算輸電線路損失的功率？2.在輸電電流一定的情況下，如果線路的電阻減為原來(lái)的一半，線路上損失的功率減為原來(lái)的幾分之一？在線路電阻一定的情況下，如果輸電電流減為原來(lái)的一半，線路上損失的功率減為原來(lái)的幾分之一？3.通過(guò)第2步的兩項(xiàng)計(jì)算，你認(rèn)為哪個(gè)途徑對(duì)于降低輸電線路的損耗更有效？4.怎樣計(jì)算用戶消耗的功率P？5.在用戶的用電功率一定的前提下，怎樣才能減小輸電電流？思考與討論對(duì)輸電線r功率P損，電壓Ur，電流I

遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，為了降低輸電線路中的損耗，就要減小輸電電流；為了減小輸電電流，同時(shí)又要保證向用戶提供一定的電功率，就要提高輸電電壓?，F(xiàn)代遠(yuǎn)距離輸電的電壓都很高。目前我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110kV、220kV、330kV，輸電干線已經(jīng)采用500kV和750kV的超高壓，西北電網(wǎng)甚至達(dá)到1100kV的特高壓。如何將電壓升高，給用戶提供電能時(shí)把高壓變成220v呢？變壓器升壓變壓器降壓變壓器三、電能輸送的模型三、電能輸送的模型三、電能輸送的模型升壓變壓器降壓變壓器輸電線功率關(guān)系電壓關(guān)系電流關(guān)系

以下是一段關(guān)于輸電線損失功率的推導(dǎo)。將電能從發(fā)電站送到用戶，在輸電線上會(huì)損失一部分功率。設(shè)輸電電壓為U，則功率損失為P損＝UI（1）而U＝IR（2）將（2）式代入（1）式，得到由（3）式可知，要減小功率損失P損，就應(yīng)當(dāng)用低壓送電和增大輸電線的電阻R。這段推導(dǎo)錯(cuò)在哪里？想一想

某個(gè)小水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V。通過(guò)升壓變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線的總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率控制在5kW（即用戶得到的功率為95kW）。請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比。為此，請(qǐng)你計(jì)算：（1）降壓變壓器輸出的電流為多少？輸電線上通過(guò)的電流是多少？（2）輸電線損失的電壓為多少？升壓變壓器輸出的電壓是多少？（3）兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少？練一練現(xiàn)在世界各國(guó)都不采用一個(gè)電廠與一批用戶的“一對(duì)一”的供電方式，而是通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)，這就是電網(wǎng)。采用電網(wǎng)送電，是輸電技術(shù)的重要發(fā)展。這樣可以在一次能源產(chǎn)地使用大容量的發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的運(yùn)輸成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。電網(wǎng)可以減小斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡。使用電網(wǎng)，可以根據(jù)火電、水電、核電的特點(diǎn)，合理地調(diào)度電力，這就使得電氣化社會(huì)的主要能源——電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高。四、電網(wǎng)供電五、STSE輸電技術(shù)的發(fā)展交流輸電的發(fā)展歷程交流輸電的不足直流高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)我國(guó)繼三峽至常州±500kV直流輸電工程之后，又建成了寧夏至山東±660kV和四川至上?！?00kV的直流輸電工程。另外，新疆昌吉至安徽古泉新建了±1100kV特高壓直流輸電工程。這是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓輸