2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修2 第3章交變電流第4節(jié)電能的輸送課件

一、變壓器的工作原理：

1、互感現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電的電壓和電流

2、能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場能→電能

3、理想變壓器：二、理想變壓器的變壓、變流規(guī)律：復(fù)習(xí)回顧P入＝P出電能的輸送電站站址

用戶(負載)遠距離能源豐富有利開發(fā)能源缺乏用電量大發(fā)現(xiàn)問題用戶得到的電功率要遠小于輸送時的電功率,造成了電資源的浪費,輸送端用戶用電器不能正常工作.輸電線上有電阻一、遠距離輸電的主要問題:電流流過輸電導(dǎo)線時,由于電流的熱效應(yīng),必然有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱而損失掉由電阻定律知(1)減小導(dǎo)線電阻①減小材料的電阻率ρ.銀的電阻率最小,但價格昂貴,目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.②減小輸電線的長度L不可行,因為要保證輸電距離.③增加導(dǎo)線的橫截面積.可適當(dāng)增大橫截面積.太粗不可能,既不經(jīng)濟又架設(shè)困難.方法思考與討論2.在輸電電流一定的情況下,如果線路的電阻減為原來的1/100,線路上損失的功率減為原來的1/?在線路電阻一定的情況下,如果輸電電流減為原來的1/100,線路上損失的功率減為原來的1/?3.哪個途徑對于降低輸電線路的損耗更為有效?4.怎樣計算用戶消耗的功率P?5.在保證用戶的電功率的前提下,怎樣才能減小輸電電流?損輸送用戶PPP-=(2)減小輸電線中的電流（電廠輸電的功率P不變,據(jù)P=UI,U與I成反比,提高輸電電壓U,可減少輸電線上的電流I）提高輸電電壓,是減少電能在輸送線路上損失的有效的辦法,遠距離輸電用高壓輸電方案的實施1．發(fā)電機輸出功率P一定,如何減少輸電線上的電流？發(fā)電機輸出功率P一定,要減少電流,根據(jù)I=P/U,就要提高輸電電壓,采用高壓輸電2．如何獲得高壓來輸電呢？3.輸送到用戶處時,如何使用電器正常工作呢？4.請設(shè)計遠距離輸電的整體流程圖？U1U2U3

U4發(fā)電機升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器

用電器

交流高壓輸電基本環(huán)節(jié)示意圖

遠距離輸電流程簡圖：P1P2P3P4I1I2I3I4請同學(xué)們試著分析：（1）各個功率之間的關(guān)系（2）各個電壓之間的關(guān)系（3）各個電流之間的關(guān)系14223UUUURIF用線

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I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器二、遠距離輸電原理圖功率關(guān)系：P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3電壓關(guān)系：14223UUUURIF用線

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I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器3243432121,,UUUnnUUnnUUr+===電流關(guān)系：14223UUUURIF用線

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I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器U1U2U3

U4發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器

用電單位

輸送距離送電電壓送電方式100KW以下幾百米以內(nèi)220V低壓送電幾千千瓦～幾萬千瓦幾十千米～上百千米35kv或者110kv高壓送電10萬千瓦以上幾百千米以上220kv或更高超高壓送電輸送功率我國目前采用的遠距離輸電方式110kv220kv330kv500kv是不是輸電電壓越高越好?電壓越高,對輸電線路和變壓器的要求越高,建設(shè)費用越高.遠距離輸電我國常用的遠距離輸電采用的電壓有110kV、220kV、330kV,輸電干線采用500kV的超高壓,西北電網(wǎng)達到750kV.思考輸電線上的電壓損失,除了與輸電線的電阻有關(guān),還與感抗和容抗有關(guān).當(dāng)輸電線路電壓較高、導(dǎo)線截面積較大時,電抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大.

1、發(fā)電機的路端電壓為U,經(jīng)電阻為r的輸電線向遠方用戶供電,電源輸出功率為P,則（）A.輸電線上的電流為B.輸電線上損耗的功率為C.用戶得到的電壓為D.輸電線上損耗的功率為ABC2、發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U1,發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線電阻為R,通過導(dǎo)線的電流為I,學(xué)校輸入電壓為U2,下列4個計算輸電線損耗的式子中,不正確的是()

A、B、

C、D、A3、某發(fā)電廠原來用11kV的交變電壓輸電,后來改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電,輸送的電功率都是P,若輸電線路的電阻為R,則下列說法中正確的是（）A．據(jù)公式I=P/U,提高電壓后輸電線上的電流降為原來的1/20,B．據(jù)公式I=U/R,提高電壓后輸電線上的電流增為原來的20倍,C．據(jù)公式P=I2R,提高電壓后輸電線上的功率損耗減少為原來的1/400D．據(jù)公式P=U2/R,提高電壓后輸電線上的功率損耗增大為原來的400倍.AC4、某交流發(fā)電機輸出功率為5×105

W,輸出電壓為U=1.0×103

V,假如輸電線的總電阻R=10Ω,在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%,用戶使用電壓U=380V.（1）畫出輸電線路的示意圖.（標(biāo)明各部分的符號）（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）5、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ACD小結(jié)

1、畫遠距離輸電原理圖14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3