2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第3章交变电流第4节电能的输送课件

一、变压器的工作原理：

1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流

2、能量转化：电能→磁场能→电能

3、理想变压器：二、理想变压器的变压、变流规律：复习回顾P入＝P出电能的输送电站站址

用户(负载)远距离能源丰富有利开发能源缺乏用电量大发现问题用户得到的电功率要远小于输送时的电功率,造成了电资源的浪费,输送端用户用电器不能正常工作.输电线上有电阻一、远距离输电的主要问题:电流流过输电导线时,由于电流的热效应,必然有一部分电能转化成热而损失掉由电阻定律知(1)减小导线电阻①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.③增加导线的横截面积.可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.方法思考与讨论2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/?在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的1/?3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?4.怎样计算用户消耗的功率P?5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?损输送用户PPP-=(2)减小输电线中的电流（电厂输电的功率P不变,据P=UI,U与I成反比,提高输电电压U,可减少输电线上的电流I）提高输电电压,是减少电能在输送线路上损失的有效的办法,远距离输电用高压输电方案的实施1．发电机输出功率P一定,如何减少输电线上的电流？发电机输出功率P一定,要减少电流,根据I=P/U,就要提高输电电压,采用高压输电2．如何获得高压来输电呢？3.输送到用户处时,如何使用电器正常工作呢？4.请设计远距离输电的整体流程图？U1U2U3

U4发电机升压变压器高压输电线路降压变压器

用电器

交流高压输电基本环节示意图

远距离输电流程简图：P1P2P3P4I1I2I3I4请同学们试着分析：（1）各个功率之间的关系（2）各个电压之间的关系（3）各个电流之间的关系14223UUUURIF用线

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I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器二、远距离输电原理图功率关系：P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3电压关系：14223UUUURIF用线

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I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器3243432121,,UUUnnUUnnUUr+===电流关系：14223UUUURIF用线

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I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器U1U2U3

U4发电站升压变压器高压输电线路降压变压器

用电单位

输送距离送电电压送电方式100KW以下几百米以内220V低压送电几千千瓦～几万千瓦几十千米～上百千米35kv或者110kv高压送电10万千瓦以上几百千米以上220kv或更高超高压送电输送功率我国目前采用的远距离输电方式110kv220kv330kv500kv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.远距离输电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.

1、发电机的路端电压为U,经电阻为r的输电线向远方用户供电,电源输出功率为P,则（）A.输电线上的电流为B.输电线上损耗的功率为C.用户得到的电压为D.输电线上损耗的功率为ABC2、发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4个计算输电线损耗的式子中,不正确的是()

A、B、

C、D、A3、某发电厂原来用11kV的交变电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电,输送的电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是（）A．据公式I=P/U,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20,B．据公式I=U/R,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍,C．据公式P=I2R,提高电压后输电线上的功率损耗减少为原来的1/400D．据公式P=U2/R,提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的400倍.AC4、某交流发电机输出功率为5×105

W,输出电压为U=1.0×103

V,假如输电线的总电阻R=10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压U=380V.（1）画出输电线路的示意图.（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）5、在电能输送过程中,若输送的电功率一定,则在输电线上损失的电功率：（）A．随输电线电阻的增大而增大B．和输送电压的平方成正比C．和输电线上电压降落的平方成正比D．和输电线中电流强度的平方成正比ACD小结

1、画远距离输电原理图14223UUUURIF用线

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