3.4電能的輸送課件高二下學期物理粵教版選擇性

第三章交變電流粵教版選擇性必修二第四節(jié)遠距離輸電新課導入為什么要輸送電能？為了合理的利用能源,發(fā)電站要建在靠近能源的地方.陽江核電站三峽水電站清遠發(fā)電站而用電的地方有的離發(fā)電站很遠,因此需要把電能輸送到遠方,這就涉及電能的輸送問題Part01遠距離輸電可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟一、遠距離輸電1．輸送電能的基本要求：可靠：是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟：是指輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗小。討論與交流怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶呢？

思考1：r輸電線輸電線發(fā)電廠用戶U送左側(cè)是發(fā)電廠，通過輸電線，形成電路回路，將電能輸送到用戶。在輸電過程中，發(fā)電廠的輸送電壓是否全部加在用戶上？思考2：討論與交流在輸電過程中，發(fā)電廠的輸送電壓是否全部加在用戶上？思考2：r發(fā)電廠用戶U送U用U損輸電線電阻造成電壓損失輸電線電阻造成功率損失一、遠距離輸電2．降低輸電損耗由ΔP=I2r可知：（減少功率損失）(1)減小輸電線的電阻(2)減小輸電線的電流一、遠距離輸電2．降低輸電損耗（減少功率損失）(1)減小輸電線的電阻

多耗費金屬材料，使輸電線過重目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導線材料一、遠距離輸電2．降低輸電損耗（減少功率損失）(2)減小輸電線的電流

提高輸電電壓是降低電能損耗的有效途徑！提高輸電電壓輸電電壓越高越好？注意：輸電電壓也不是越高越好。電壓越高，對輸電線路絕緣性能的要求就越高，線路修建費用就會增多。輸電電壓越高，變壓器上的電壓也越高，對變壓器的要求也相應提高。實際輸送電能時，要綜合考慮各種因素，如輸送功率的大小、距離的遠近、技術(shù)和經(jīng)濟要求等，依照不同情況選擇適合的輸電電壓。目前我國遠距離送電采用的電壓有110kV、220kV、330kV，輸電干線已經(jīng)采用500kV的超高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至達到750kV。電廠的輸出功率是22KW,用總電阻為2Ω的導線給遠方的用戶輸電，若輸電電壓是220V，導線損失的功率為多少？若輸電電壓改為22KV，導線損失的功率又為多少？22KV輸電，損失的功率為220V輸電，損失的功率為高壓輸電損失的功率更小討論與交流發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電降壓變壓器用戶為了減少功率損失和電壓損失，需要采用高壓輸電。實際上電廠供給的電能要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換才能到達用戶。一、遠距離輸電3．遠距離輸電過程示意圖Part02遠距離輸電的模型二、遠距離輸電的模型發(fā)電廠用戶rn1n2n4升壓變壓器降壓變壓器對高壓輸電(輸送回路)中幾個電壓的理解(1)輸送電壓：輸電線始端電壓，如圖中的U2。(2)用戶電壓：最終用戶得到的電壓，如圖中的U4。(3)損失電壓：輸電線始端電壓與末端電壓的差值(ΔU＝U2－U3＝I2R)，形成的原因是輸電導線有電阻，電流通過輸電線時，會在線路上產(chǎn)生電勢降落，致使輸電線路末端的電壓比起始端電壓要低，這就是輸電線上的電壓損失。U2U3U4ΔUU1n3發(fā)電廠用戶P1P2P3P4I1I3I2I4rU1U2n1n2U3U4n3n4升壓器降壓器在遠距離輸電中，各部分的功率、電壓和電流關系如何？功率關系：電壓關系：電流關系：ΔUΔP課堂練習1、從發(fā)電站輸出的功率為220kW，輸電線的總電阻為0.05Ω，用110V和11kV兩種電壓輸電。兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為多少？(

)A．100∶1 B．1∶100C．1∶10 D．10∶1A14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4課堂練習2、遠距離輸電線路的示意圖如圖所示，若發(fā)電機的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是(

)CA.升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設備消耗的功率無關B.輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定C.當用戶用電器的總電阻減小時，輸電線上損失的功率增大D.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓課堂練習3、如圖為遠距離輸電的示意圖，T1為升壓變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，T2為降壓變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4，輸電線的等效電阻為R。若發(fā)電機的輸出電壓不變，則下列敘述正確的是（）A．只增大T1的原線圈匝數(shù)n1，則R消耗的功率增大B．若，則電壓表V1和V2的示數(shù)相等C．當用戶總電阻減小時，R消耗的功率減小D．當用戶總電阻減小時，電壓表V1和V2的示數(shù)都變小A學以致用在日常生活中，為什么在用電高峰時段，家里的電燈會比較暗？發(fā)電廠用戶rn1n2n4U2U3U4ΔUU1

用電高峰期用電器增多，并聯(lián)電阻增加，用戶總電阻減小，根據(jù)歐姆定律降壓變壓器的輸出電流I4

增大，由變壓器原、副線圈電流關系可知輸電線上的電流I3增大,輸電線路上損失的功率P損＝I32r，r為輸電線路電阻，故高壓輸電線路的功率損失變大。n3課堂練習

C課堂練習3、某個小水電站發(fā)電機的輸出功率為100KW，發(fā)電機的電壓為250V。通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電，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）。請你設計兩個變壓器的匝數(shù)比。為此，請你計算：（1）降壓變壓器輸出的電流是多少？輸電線上通過的電流是多少？（2）輸電線上損失的電壓是多少？升壓變壓器輸出的電壓是多少？（3）兩個變壓器的匝數(shù)比各應等于多少？課堂練習解析：輸電電路如圖設降壓器的輸出功率為P4解析：Part03直流輸電發(fā)電廠交流變直流直流變交流用戶高壓輸電三、直流輸電三、直流輸電新疆昌吉至安徽古泉段±