【公開課】電能的輸送+課件高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

3.4電能的輸送秦山核電站內(nèi)蒙古準格爾熱電廠達板城風力發(fā)電站三峽水電站城市遠距離我國很多發(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)域的遠距離輸電中，如何計算輸電導(dǎo)線上的損失電功率？如何減少輸電損耗？1.輸電導(dǎo)線上的電功率損失：（1）減小輸電線的電阻r減小輸電線的長度L(不可行，要保證輸電距離)減小電阻率

適當增大導(dǎo)線的橫截面積S（2）減小輸電線的電流I2.降低輸電損耗的兩個途徑：一、降低輸電損耗的兩個途徑課本P64思考討論假定輸電線路中的電流是I，用戶端的電壓是U、兩條導(dǎo)線的總電阻是r。在圖3.4-2中，導(dǎo)線的電阻集中畫為一個電阻r。

1.怎樣計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的一半，線路上損失的功率減為原來的幾分之一?

在線路電阻一定的情況下，如果輸電電流減為原來的一半線路上損失的功率減為原來的幾分之一?

3.通過第2步的兩項計算，你認為哪個途徑對于降低輸電線路的損耗更有效?4.怎樣計算用戶消耗的功率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?減小輸電電流U發(fā)~UP發(fā)r發(fā)電廠用戶IPU發(fā)=U+U損P發(fā)=P+I2r輸電線上的電功率損失輸電線上的電壓損失P發(fā)=U發(fā)I

用戶rU發(fā)UU損采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失最有效、最經(jīng)濟的措施。I1.從發(fā)電站輸出的功率為200kw，輸電線的總電阻為0.05Ω，用1100V和11kV兩種電壓輸電。試估算兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失。用1100V輸電用11kV輸電

【答案】C

二、遠距離輸電的電路分析遠距離輸電過程升壓變壓器降壓變壓器功率關(guān)系：電壓關(guān)系：電流關(guān)系：電壓源回路輸送回路用戶回路rI2＝I3＝I線3.發(fā)電機的輸出電壓為220V，輸出功率為44kW，每條輸電線的電阻為0.2Ω，求：(1)此時用戶得到的電壓和電功率各為多少？(2)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)同樣的輸電線路后經(jīng)10∶1的降壓變壓器將電壓降低后供給用戶，則用戶得到的電壓和電功率各是多少？故用戶得到的電壓U用戶＝U－UR＝140V解：（1）輸電線上的電流損失的電壓UR＝IRR＝200×2×0.2V＝80V損失的功率PR＝URIR＝80×200W＝16kW用戶得到的功率為P用戶＝P－PR＝28kW損失的電壓U損＝I2R＝8V（2）升壓變壓器解得U2＝2200V輸電線上的電流損失的的功率為P損＝U損I2＝160W降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2－U損＝2192V用戶得到的功率P用戶′＝P－P損＝43.84kW.降壓變壓器解得U4＝219.2V4.某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交流電壓為500V，輸出的電功率為50kW，用電阻為3Ω的輸電線向遠處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用(兩個變壓器均為理想變壓器)．對整個送電過程，下列說法正確的是(

)A．輸電線上損失的功率為300WB．升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶100C．輸電線上的電流為100AD．降壓變壓器的輸入電壓為4700V【答案】A5.如圖所示為遠距離輸電示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器為理想變壓器，發(fā)電機輸出電壓不變，輸出功率為P1，升壓變壓器輸出電壓為U2、輸電線損失功率為Pr、降壓變壓器輸出電壓為U4，當并入電路的用電器增多時(

)A．P1不變

B．U2變大C．Pr變大

D．U4不變【答案】C6.某個小水電站發(fā)電機的輸出功么火100kW，發(fā)電機的電壓為250V，通過升應(yīng)變店器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為852在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V，要在輸電線上損失的功率控制在5kW(即用戶經(jīng)到的功率為95kW)。請你設(shè)計兩個變壓警約西數(shù)比。為此，請你計算:(1)降壓變壓器輸出的電流為多少?輸電線上通過的電流是多少?(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)兩個變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?三、電網(wǎng)供電10千伏幾百千伏100千伏左右10千伏左右220伏發(fā)電機和變