人教新课标高中物理选修3-2 5.5电能的输送课件(46张ppt)

第五章 交变电流

第五节

电能的输送

1.理解远距离输电电线上的能量损失与哪些因 素有关.(重点) 2.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.(重点+难点) 3.了解交变电流从变电站到用户的输电过程及 电网设计.

一、输送电能的基本要求 1.可靠：保证供电线路可靠的工作. 电压 2.保质：保证电能的质量—— 频率和 的 稳定. 3.经济：输电线路的建设和运行要费用低，能 量损耗少.

二、输电导线上的功率损失 1.由于输电导线有电阻，在输电过程中必有一 部分电能要转化成热能而损失掉，设输电导线 I2 r 中电流为I,输电导线的电阻为r,则输电导线上 的功率损失为ΔP= .

2.减小输电导线上的功率损失的两种方法 (1)减少输电导线上的电阻

由电阻定律R= 可知，距离一定，选用 电阻率ρ___的金属做导线，增大导线横截面积S 可减小电阻. 升高 (2)减小输电导线的电流 由P=UI可知，当传输功率P一定时， 电压 可以减小输出电流.

l ρS

小

远距离输电时，为什么输电电压越高，输电 电流就越小？ 提示：输电电压与输电电流满足P=UI,为 保证向用户提供一定的电功率，输电电压越 高，输电电流就越小.

三、电网供电 1.远距离输电的基本原理 升压 升压 在发电站内用 变压器 ，然后进 降压到 降压 行远距离输电，在用电区域通过 变压器 所需的电压. 2.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，形成的全国性或地区性的输 电网络.

3.电网送电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效 益. 断电 (2)减少 的风险，调剂不同地区电力供需的 平衡，保障供电的质量. (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质 量更高.

一、输电线上的电压损失和功率损失 1.电压损失 输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差 值. ΔU=U-U′=IR.

2.功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损 失，损失的电功率 (1)ΔP=I2R (2)ΔP=IΔU ΔU2 (3)ΔP= R I 为输电电流，R 为输电线的电阻，ΔU 为输电线上损失的 电压.

3.减小电压、功率损失的方法 (1)减小输电线路的电阻 L 由 R=ρS 可知，距离一定时，使用电阻率小的材料，增大 导体横截面积可减小电阻. (2)减小输电电流 I 由 P=UI 可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电 流.

【温馨提示】(1)输送功率是指高压输电线始端 输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功 率. (2)输电电压是指加在高压输

电线始端的电压U, 损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU=IR. (3)无论从减小输电线路上功率损失，还是减小 电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小 输电电流.

二、远距离输电问题 1.解决远距离输电问题时，应首先画出输电的 电路图，如图所示.

2.分析三个回路，在每个回路中，变压器的原 线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一 个回路的电源.

3.综合运用下面三方面的知识求解 (1)能量守恒 P=U1I1=U2I2=P用户+ΔP ΔP=IR P用户=U3I3=U4I4 (2)电路知识 U2=ΔU+U3 ΔU=I2R