电能的输送【知识精讲+备课精研+高效课堂】 高二物理 课件（人教版2019选择性必修第二册）

第4节电能的输送

三峡水电站世界上最大的水电站亚洲最大的风力发电站新疆风力发电站新西兰地热发电站大亚湾核电站秦山核电站奥克兰拉斯维加斯尼加拉瀑布匹茨堡电站站址

用户(负载)远距离能源丰富有利开发能源缺乏用电量大怎样才能更好的把发电站发的电输送到用电区高压输电

为什么要高压输电？而不用低压输电呢？一、基本要求1.可靠:保证供电线路可靠工作,少有故障2.保质:保证电能的质量,即电压和频率稳定3.经济:输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小第4节电能的输送如何才能做到电能损耗小呢？二、功率损失1.减小R线:2.减小I：升压降流二、功率损失:一、基本要求可靠、保质、经济R用R线P损=I2R线I12UUn1n2UI2第4节电能的输送思考与讨论：P出=UIU、I都减小了，P出也减小了而我们往往要求输送一定功率的电能UR用IR线

由公式I=可知：降低发电厂电压U，电流I减小，P损=I2R线，这样损失的功率才能减小。这种说法是否正确？例1:输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求(1)输电线中的电流?输电线中损失的电压?用户得到的电压?(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率?用户得到的功率?(1)25A250V150V(2)6250W3750W(3)62.5W9937.5W111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111R用R线思考判断(3)由P＝I2r可知，减小输电线的电阻和降低输电电流可减小输电损失。(

)(4)高压输电是通过提高电压，减小输电电流来减少电路发热损耗的。(

)√×√√交流高压输电的基本环节

发电站升压变压器降压变压器用户发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位高压线输电远距离输电示意图思考判断 (1)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。(

) (2)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。(

) (3)电厂与用户离得越远，用户得到的交流电的频率比电厂发出的交流电的频率小得越多。(

) (4)远距离输电时，输送电压越高越好。()√×××三、远距离输电规律R线R用

n1n2n3n4I1U1U4U2U损升压变压器降压变压器1.功率关系：EI2

I3I4U3U1I1=U2I2U3I3=U4I4U2I2=I22R线+U3I32.电压关系：+U3U损U2=U4U3=n2n1U1U2=n4n3U2:输送电压U4:用户电压3.电流关系：=I线I3I2=I4I3=n1n2I1I2=n3n4I线:输送电流用户决定：①电流②功率③U3、U4发电厂决定：U1、U2思考与讨论：

由P=U2/R，可知输送电压越高，损失的功率越多，这种说法是否正确？R线R用

n1n2n3n4I1U1U4U2U损升压变压器降压变压器EI2

I3I4U3是不是输电电压越高越好?电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。我国常用的远距离输电采用的电压有110kV、220kV、330kV，输电干线采用500kV的超高压，西北电网达到750kV。思考输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。小结

[例2]

发电机两端的电压为220V，输出功率44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户。 (1)画出全过程的线路示意图； (2)求用户得到的电压和功率； (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。(2)219.6V

4.392×104

W(3)180V

3.6×104W[针对训练2]

(多选)如图1所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用总电阻为3Ω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220V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300WB.升压变压器的匝数比为1∶100C.降压变压器的输入电压为4970VD.降压变压器的匝数比为100∶1AC例3.(多选)图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器.升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100Ω。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为热敏电阻，当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未发生火情时，升压变压器的输入功率为750kW。下列说法中正确的是(

)A.降压变压器副线圈输出的

交变电流频率为50HzB.未发生火情时，远距离输

电线路损耗功率为180kWC.当R2所在处发生火情时，

电压表V的示数变大D.当R2所在处发生火情时，

输电线上的电流变大AD例4.风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图5所示的风车阵中发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电