2023學年完整公開課版《電能的輸送》

電能的輸送一、降低輸電損耗的兩個途徑1.故障

電壓

頻率

電能

2.I2R線

電阻率小

增加

電流

提高

二、電網(wǎng)供電1．升壓變壓器

降壓變壓器

3．運輸成本

質(zhì)量

可靠

想一想在圖中，甲同學說U2＝I2R線，乙同學說P2＝I22R線．他們的說法對嗎？正確關(guān)系是什么？一、降低輸電損耗的兩個途徑1．輸電導線上的功率損失(1)損失功率計算：設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R線，則輸電線上的功率損失為ΔP＝I2R線

(2)減小輸電線上功率損失的方法．采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失最有效最經(jīng)濟的措施．一、降低輸電損耗的兩個途徑2．輸電線上的電壓損失(2)減少輸電線上電壓損失的方法．①減小輸電線的電阻②提高輸送電壓設(shè)輸電電壓為U，所輸送的功率為P

二、遠距離輸電的輸送電路及基本關(guān)系1．輸電線路的構(gòu)成由發(fā)電機、升壓變壓器、輸電導線、降壓變壓器、用電器構(gòu)成．2．遠距離輸電的基本關(guān)系(如圖所示)3．特別強調(diào)(2)輸電線的電阻計算時，應(yīng)注意輸電線長度為距離的兩倍．

(3)處理遠距離輸電問題．首先要畫出輸電線路示意圖，并將已知量和待求量寫在電路圖的相應(yīng)位置．其次解題時要抓“兩頭”——電源、用電器．要注意“中間一條線”——輸電線，以變壓器為界將整個輸電電路劃分為三個獨立的回路．以變壓器為聯(lián)系的紐帶將“兩頭”與中間“輸電線”聯(lián)系起來，利用能量守恒、變壓比、變流比等規(guī)律進行分析與計算．例2

發(fā)電站通過升壓變壓器，輸電導線和降壓變壓器把電能輸送到用戶(升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器)，若發(fā)電機的輸出功率是100kw，輸出電壓是250V，升壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為1∶25，求：(1)求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導線中的電流．(2)若輸電導線中的電功率損失為輸入功率的4%，求輸電導線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓．

例3

發(fā)電機的端電壓為220V，輸出功率44kW，輸電導線的電阻為0.2Ω，如果用初、次級線圈匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶．(1)畫出全過程的線路示意圖；(2)求用戶得到的電壓和功率；(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率．(1)示意圖如圖所示

例3

發(fā)電機的端電壓為220V，輸出功率44kW，輸電導線的電阻為0.2Ω，如果用初、次級線圈匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶．(1)畫出全過程的線路示意圖；(2)求用戶得到的電壓和功率；(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率．(3)則輸電電流I＝P/U1＝200A.輸電線路上的電壓損失ΔU′＝I′R線＝40V.所以用戶得到的電壓U′2＝U1－ΔU′＝180V用戶得到的功率為P＝U′2I＝3.6×104W.輸電線上損耗的問題由U1：U2＝n1:n2可知，U2＝50U1應(yīng)為損失的電壓

B、D選項不正確

輸電線上損耗的問題I＝P/U＝6×103A

U損＝IR＝15kV

超過3×106kW

U為輸電線上損失的電壓

遠距離高壓輸電的應(yīng)用考慮到輸電線上有電功率損失

遠距離高壓輸電的應(yīng)用4．在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失．有一個電站，輸送的電功率為P＝500kW，當使用U＝5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度．求：(1)這時的輸電效率η和輸電線的總電阻R線．(2)若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？（1）一晝夜輸送電能E＝Pt＝12000度

終點得到的電能