物理 第二章 交变电流 7 电能的输送 教科版选修32.ppt

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1、7电能的输送第二章交变电流1.了解远距离输电线路的基本构成.2.掌握远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关.3.应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算.目标定位二、高压输电线路的分析与计算栏目索引一、电能输送中的电能损耗和电压损失对点检测自查自纠一、电能输送中的电能损耗和电压损失n知识梳理1.输电线上的电压损失(1)输电线路始端电压U跟末端电压U的差值，称为输电线上的电压损失，U ，如图1所示，电压损失还可以表示为UIR线_.(2)减少输电线上电压损失的方法：减小输电线的 .提高 .图1UU电阻输送电压答案2.输电线上的电能损耗(1)损失功率计算：P，I为输电电流，R线为输

2、电线的总电阻.(2)减小输电线上功率损失的方法：减小输电线的电阻R线：由R线 得，要减小R线，在l保持不变的情况下，可以，增大S.答案I2R线减小减小输电电流I：由PUI得，在输送功率一定的情况下，提高_，即可减小 .采用 (填“高”或“低”)压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施.输电电压输电电流高【深度思考】“提高电压，减小电流”与欧姆定律矛盾吗？答案答案不矛盾.欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律，而“提高电压，减小电流”是从输送角度，由PUI，且P一定的条件下得出的结论，两者没有矛盾.答案n典例精析例例1中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电

3、工程.假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响.则()A.输电电流变为原来的2倍B.输电线上降落的电压将变为原来的2倍C.输电线上降落的电压将变为原来的D.输电线上损耗的电功率将变为原来的总结提升解析答案例例2发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线总电阻为R线，通过输电线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线功率损耗的式子中，正确的是()BCD总结提升解析答案返回二、高压输电线路的分析与计算n知识梳理1.输送过程图(如图2所示)：图2(1)功率关系P1P2，P3P4，P2

4、PP3能量守恒2.特别强调(1)升压变压器副线圈的电压不等于降压变压器原线圈的电压，输电线上的电压损失UI线R线，输电线上的功率损耗PI R线.(2)输电线的电阻计算时，应注意输电线长度为距离的两倍.【深度思考】在电能的输送过程中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I ，对不对？为什么？答答案案不对.U为输电电压，而不是加在输电导线上的电压，即UIr，而输电电流可通过 求得.答案例例3一台发电机最大输出功率为4 000 kW、输出电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R1 k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W).若

5、在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 AB.T2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 VC.T1和T2的变压比分别为150和401D.有6104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光n典例精析解析答案总结提升例例4发电机两端的电压为220 V，输出功率44 kW，输电导线的总电阻为0.2，如果用原、副线圈匝数比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户.(1)画出全过程的线路示意图；解析答案解析解析线路示意图如图所示.答案

6、答案见解析(2)求用户得到的电压和功率；解析答案(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率.解析答案返回解析解析若直接用220 V低压供电，线圈示意图如图所示，输电线路上的电压损失UIR线2000.2 V40 V.所以用户得到的电压U2U1U220 V40 V180 V，用户得到的功率为PU2I180200 W3.6104 W.答案答案见解析对点检测自查自纠12341(输电线上的损耗)500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程，我省超高压输电工程正在紧张建设之中若输送功率为3 200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P，则采用500千伏超高

7、压输电后，在输电线上损失的电功率为(设输电线的电阻未变)()A0.4P B0.16P C2.5P D6.25P答案B解解析析根据P损 可知：当输电电压由200 kV升高到500 kV时，其线路损耗由P减小到0.16P，选项B正确解析答案B2.(输电线上的损耗)图3为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()1234解析答案图312343(远距离高压输电)(多选)如图4所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为

8、500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)，对整个送电过程，下列说法正确的是()A输电线上的损失功率为300 WB升压变压器的匝数比为1100C输电线上的电流为10 AD降压变压器的输入电压为4 970 V解析答案图412344.(远距离高压输电)某小型水力发电站的发电输出功率为5104 W，发电机的输出电压为250 V，输电线总电阻R线5.为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的4%，必须采用远距离高压输电的方法，在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器.设用户所需电压为220 V，不计变压器的损失.求：(g取10 m/s2)(1)输电线上的电流；答案答案20 A解析答案1234(2)升、降压变压器原、副线圈的匝数比；解析答案返回(3)可供多少盏“220 V,40 W”的白炽灯正常工作？答案答案1 200盏本课结束