3.4 电能输送 课件 高二物理人教版（2019）选择性必修二

第4节

电能输送第三章

人教版

高中选择性必修第二册降低输电损耗的两个途径02远距离输电的电路分析03巩固提升05输送电能的基本要求01电网供电04新课导入我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区,而用电量大的城市多在东部沿海地区。水电站城市输电线从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，我们需要克服什么困难，如何克服？降低输电损耗的两个途径PART01输送电能的基本要求01电能输送要求：可靠、保质、经济可靠：保证供电线路可靠工作，少出故障保质：保证电能的质量——电压、频率稳定经济：输电线路建造和运行费用低，电能损耗少如何减少电能的损耗？输送电能的基本要求PART02电能损失的原因01设输电电流为I，输电线的电阻为r，其示意图如下图：Ir发电站r为输电线的等效总电阻UUˊ用户PPˊ输电线上的功率损失为P＝I2r。降低功率损失有哪些途径？减小输电线的电阻02根据电阻定律，L：输电距离一定

：选用电阻率小的金属材料S：适当增大导线的横截面积采用这两种方式有什么弊端？（1）减小电阻率

：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。（银的电阻率最小，但价格昂贵）（2）适当增大导线的横截面积S，但横截面积S太大要多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。减小输电导线中的电流03根据公式，(1)减小输送功率P(2)提高输电电压U采用这两种方式有什么弊端？采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。根据ΔU=IR，以上方法也可以同时减小输电线上的电压损失。(2)提高输电电压U：由

可知在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的倍。(1)减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。如何升高电压，这样的电路要如何设计？远距离输电的电路分析PART03电能输送的基本模型01电能输送的基本模型1.电能输送的基本模型升压变压器降压变压器低压输电高压输电输送过程02电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。基本关系式03功率关系：电压关系：电流关系：I2＝I3＝I线升压变压器

降压变压器电网供电PART401一对一供电10千伏几百千伏100千伏左右10千伏左右220伏发电机和变压器∶决定电压用户∶决定功率和电流缺陷：产能浪费02电网供电优点：合理调度电力，减少断电风险我国的电网：国家电网和南方电网。

通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来课堂总结电能的输送输送电能的基本要求电网供电降低电能损耗的两个途径高压输电的原理基本原理分析方法电路中的各种关系电网输电的原理课堂练习PART4课堂练习1．下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是（）A．因为热功率，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗B．因为热功率P＝IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗C．因为热功率P＝I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗D．以上说法均不正确C课堂练习2.如图为远距离输电的示意图，T1为升压变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，T2为降压变压器，原、副线圈匝数分别为n3、n4，输电线的等效电阻为R。若发电机的输出电压不变，则下列叙述正确的是（）A．只增大T1的原线圈匝数n1，则R消耗的功率增大B．若，则电压表V1和V2的示数相等C．当用户总电阻减小时，R消耗的功率减小D．当用户总电阻减小时，电压表V1和V2的示数都变小A巩固提升PART5巩固提升1.(采用高压输电的原因)(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电。采用高压输电的优点是(

)A.可节省输电线的材料

B.可根据需要调节交变电流的频率C.可减小输电线上的能量损失

D.可加快输电的速度答案:AC解析:远距离输电时往往输送的电功率一定,根据P=UI知,输送电压U越高,则输送电流

越小,根据P损=I2r知,在输电线上的功率损失一定的情况下,输电线电阻可略大些,导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料(非铜材料);若输电线确定,即r确定,则可减小输电线上的能量损耗,故选项A、C正确。交变电流的频率是一定的,不需调节,输电的速度就是电磁波的传播速度,故选项B、D错误。巩固提升2.(输电线上的电压损失和功率损失)(多选)为了消除高压输电线上的冰,假设利用电流的热效应除冰。若在正常供电时,高压线上输电电压为U,电流为I,热消耗功率为P损;除冰时,输电线上的热功率需要变为9P损,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)(

)A.输电电流为3I B.输电电流为9IC.输电电压为3U D.输电电压为答案:AD巩固提升3.(远距离输电分析)下图为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输