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高二物理选修3-2电能的输送

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人教版高中物理选修(3-2)第5章第6讲《电能的输送》ppt课件

人教版高中物理选修(3-2)第5章第6讲《电能的输送》ppt课件

（1）一昼夜输送电能E＝Pt＝12 000度 终点得到的电能E′＝7 200度
(2) P 损＝PU2·R 线∝U12， 现在要求 P 损′＝P·2％＝10 kW，
η ＝ E′/ E ＝60% P损＝4800KW损＝I2R线
原来 P 损＝2 200 kW， 计算可得输电电压应调节为 U′＝22.4 kV.
课堂讲义
电能的输送
一、降低输电损耗的两个途径 1．输电导线上的功率损失
(1)损失功率计算：设输电电流为I，输电线电阻为R线，则输电线上的功 率损失为Δ P＝I2R线
(2)减小输电线上功率损失的方法． ①减小输电线的电阻 R 线：由 R 线＝ρLS得，要减小 R 线，在 L 保持 不变的情况下，可以减小 ρ，增大 S. ②减小输电电流 I：由 P＝UI 得，在输送功率一定的情况下，提 高输电电压，即可减小输电电流．
(3)处理远距离输电问题．
首先要画出输电线路示意图，并将已知量和待求量写在电路图的相 应位置．
其次解题时要抓“两头”——电源、用电器．要注意“中间一条 线”——输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为三个独立的回 路．以变压器为联系的纽带将“两头”与中间“输电线”联系起来， 利用能量守恒、变压比、变流比等规律进行分析与计算．
一、降低输电损耗的两个途径
1.故障 电压 频率 电能
2.I2R线 电阻率小
增加
电流 提高
二、电网供电
1．升压变压器 3．运输成本
降压变压器
质量
可靠
想一想 在图中，甲同学说U2＝I2R线，乙同学说 P2＝I22R线．他们的说法对吗？正确关系是什么？
答案 都不对，I2R 线是输电线上损失的电压，I22R 线是输电线上 损失的功率，正确关系是 U2＝I2R 线＋U3，P2＝I22R 线＋P3.

人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送课件(共16张PPT)

人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送课件(共16张PPT)
• 3、各回路间通过变压器的规律相联系
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产
生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，
故又损失一部分电压.
P损 I 2r
功率损失：
P损 I 2r
减小功率 损失方法
减小R线
r l
S
1.减小输电距离L 不行
2.减小电阻率ρ 铝铜导线 3.增大导线的横截面面积S
不理想
减小电流I P＝UI 提高输电电压U
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
我国常用的远距离输电采用的电压有： 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV高压输电。目前世界 上正在试验1150kV的超高压输电。
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，会增加绝缘难度，提高架 线费用，还容易引起输电线路向大气放电，增加能量损失。实际输送电能 时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等， 要依照不同情况选择合适的输电电压。
（5）工作原理：互感现象
电能---磁场能---电能的转换
变压器的工作原理
1. 变压器的工作原理: 是利用电磁感应原理工作的.因 此变压器只能改变交流电压，而不能改变恒定电压. 注意：变压器的原线圈如果接的是干电池、蓄电池或 匀速切割的导体棒时，副线圈两端的电压为零。 2．几个关系式
• 电压关系： U1 n1 U2 n2
I2
n2
R
发电厂 能源丰富，有利开发
远距离
用户（负载） 能源缺乏，用电量大
一、电能的输送
• 1、优点：电能便于远距离输送 • 2、输送电能的基本要求：
可靠: 少有故障 保质：电压、频率稳定 经济：输电成本低

人教版选修3-2 第五章 第5节 电能的输送 课件(24张)

人教版选修3-2 第五章 第5节 电能的输送 课件(24张)

解析：设输送功率为P，输电电压U1＝220 V时，损失功率 ΔP1＝20%P
又因为ΔP1＝I12R线，I1＝UP1 解得ΔP1＝UP122R线 现要求ΔP2＝5%P，同理ΔP2＝UP222R线 因此可得ΔΔPP12＝250%%＝UU2122 所以U2＝2U1＝440 V.
答案：440 V
要点二 电网供电 1．远距离输电 (1)基本原理：远距离输电的基本电路如图所示． 在发电站内用 8 ____升__压____变压器 9 __升__压______，然后进行 远距离输电，在用电区域通过 10 __降__压______变压器降压降到所 需的电压．
解析：选D 根据理想变压器电流和匝数的关系可知，升压
变压器中原、副线圈中的电流与匝数成反比，
I1 I2
＝
n2 n1
，A选项错
误；输电线路上存在电压损失ΔU，U2＝U3＋ΔU＝U3＋I2r，B选
项错误；输电线路上存在功率损失，U1I1＝U4I4＋I22r，C选项错
误；理想变压器的输出功率等于输入功率，U1I1＝U2I2，D选项
压变压器原、副线圈的匝数分
别为n1、n2，电压分别为U1、 U2，电流分别为I1、I2，降压变压器原、副线圈的匝数分别为 n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4(变压器均为理想 变压器)，当用电器正常工作时，下列关系式正确的是( )
A．II12＝nn21 C．U1I1＝U4I4
B．U3＝U2 D．U1I1＝U2I2
如果远距离输电的电功率P不变，输电电压为U，输电导线
电阻为R线，则输电导线上发热损失的功率P损＝I2R线＝
P2 U2
R线，因
此输电电压若提高到nU，则P损将减为原来的n12.
5.降低输电损耗的两个途径 要减少输电线路上的功率损失，由公式P损＝I2R线知，必须 减小输电线电阻或减小输电电流． (1)要减小电阻，从R＝ρSl 看，在输电距离一定的情况下，可 以增大导线的 5 __横__截__面__积__，但过粗的导线会耗费太多的金属材 料，同时也给铺设线路带来困难；还可以选用 6 __电__阻__率____较小 的导体．

人教版高中物理选修3-2 电能的输送 PPT课件

人教版高中物理选修3-2 电能的输送 PPT课件

解：1、由P=UI 得I=P/U
当U1=5KV时，I1=200A；当U2=50KV时， I2=20A 2、由P损=I2R线， 当U=5KV时， P损1=（200）2×10=400KW 当U=50KV时， P损2=（20）2×10=4KW
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的 功率变为原来的多少倍？ 1/10000 我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压， 少数线路已经采用550KV 思考：是不是输电电压越高越好？为什么？ 不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费 用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损 失。要综合考虑，选择合适的输电电压。 说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先 升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送 出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。
2 .简单输送电路的计算和步骤
画出供电图
以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可
独立运用欧姆定律分析. 各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的 关系,总功率不变等联系.
达标练习
1．发电厂电机的输出电压为U1,发电厂至学校 的的输电导线总电阻为R通过导线的电流为I, 学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的 功率可表示为： A．U12/R B．(U1-U2)2/R C ．I 2R D．(U1-U2)I
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
电 能 的 输 送 示 意 图
一、电能的输送
1、面临的问题 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。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法： 由热功率计算公式可看出 （1）减小输电线的电阻 （2）减小输送的电流

人教版高二物理选修3-2课件：5.5电能的输送(共43张PPT)

人教版高二物理选修3-2课件：5.5电能的输送(共43张PPT)
n2 U 2
I3
r线
P3
U 3 n3
I4
P4
n4 U 4
R用
升压变压器
P=I2r 降压变压器
第17第页1共7页67 页
名师一号P52-P53
例3、巩固练习3
第18第页1共8页67 页
三､有关高压输电中的定量计算
例3:有一台内阻1 Ω的发电机,供给一个学校照明用电,如下图所示.升压变压器 匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻R=4 Ω.全校共22个 班,每班有“220 V,40 W”的灯6盏.若保证全部电灯正常发光.则:
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
3）、电流关系：
I1 I2
n2,I3 n1 I4
n n3 4,I2Ir
I3
第16第页1共6页67 页
二、远距离输电的问题：
3、方法：“中间开花两头结果”。
I1
P1
F U 1 n1
I2
P2
巩固练习3:发电机的端电压为220 V,输出的电功率为44 kW,输电线电阻为0.2 Ω, 如果直接向用户供电,求用户得到的电压和电功率各是多少?如果发电站用匝数 比为1:10的变压器将电压升高,经过同样的输电线后再用匝数比为10:1的变压器 将电压降低供给用户,用户得到的电压和电功率各是多少?
有P损
1 U2
则有U2 P损1 P损1 / P 20% 2.
U1
P损2
P损2 / P
5%
所求输送电压U2 2U1 440 V.

高中物理选修3-2电能的输送知识点及题型总结练习复习

高中物理选修3-2电能的输送知识点及题型总结练习复习

高中物理选修3-2第14讲电能的输送一、输电电路的基本分析1、如图所示，发电站的输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P′，电压为U′，则输电电流为I=PU =U−U′R线=U线R线。

2、输电导线损失的电压：U线=U−U′=IR线。

3、输电导线上损失的电功率∆P=P−P′=I2R线=(PU )2R线=(U线)2R线。

4、减少电能损失的基本途径：根据公式∆P=I2R线=(PU )2R线。

可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流。

二、远距离高压输电问题的分析1、远距离高压输电的几个基本关系（如图所示）（1）功率关系P1=P2，P3=P4，P2=P线+P3（2）电压、电流关系U1 U2=n1n2=I2I1，U3U4=n3n4=I4I3；U2=U线+U3，I2=I3=I线（3）输电电流：I线=P2U2=P3U3=U2−U3R线（4）输电导线上损失的电功率P线=U线I线=I线2R线=(P2U2)2R线2、关于远距离输电问题的处理思路常见问题有两类：①发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；②从中间突破，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题。

三、理清三个回路如图所示，为远距离输电的简化电路原理图，可划分为以下三个回路。

1、回路1：由发电机和输电线路的升压变压器的原线圈1组成，称为发电机电路（或输入电路）。

在这个电路中，发电机使电源，线圈1相当于用电器，导线的直流电阻可以忽略。

通过线圈1中的电流I1等于发电机中的电流I机，线圈1两端的电压U1等于发电机两端的电压U机，线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P 机，即I1=I机，U1=U机，P1=P机。

2、回路2：由输电线路的升压变压器的副线圈2和降压变压器的原线圈3组成，称为输送电路。

人教版高中物理选修3-2课件： 5.5 电能的输送 (共37张PPT)

人教版高中物理选修3-2课件： 5.5 电能的输送 (共37张PPT)
从另一方面看， 应对突发事件的预 案和相应的训练近 年来得到了重视， 这在停电事款了重 大作用。在组约， 警方曹就如何散固 在地铁通道和高楼 大厦里的人员，进 行了几个练。从克
在没有的情况下穿行于城市各条街道。警察、消防人员和紧急情观处理人 员在这次危机中表现因之一是他们为应对突发事件做了全面准备。
P2 U2
带入数据得： 200000 110
1818.18A
电压损失为： U损 = I2 r = 1818.18×0.05 =90.91V
同理：用11KV电压输电，此时电路中的电流：
I2 18.18A U损 0.91V
4、如果用220V和11kV两种电压来输电，设输送的电功率、 输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，求导线 的横面积之比。
采用高压输电是减小输电线上功率损失的 最有效、最经济的措施。
高压输电
目前我国常用的远距离输电采用的电压有：110 kV、220 kV、330 kV，输电干线已经采用500kV高压， 西北电网的电压甚至达到750kV。
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，会 增加绝缘难度，提高架线费用，还容易引起输电线路 向大气放电，增加能量损失。实际输送电能时，要综 合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经 济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。
②减小输电线的长度L不可行，输电距离一定。
③增加导线的横截面积S，可适当增大横截面积。但是要增大 导线的截面积，就要多耗费金属材料,这不但使造价提高，而 且会使金属导线太重，既不经济又架设困难。
2、减小导线中的输电电流 采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济
的措施。
三、电网供电
四、输电线路中的参量关系

人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》PPT课件 (共22张PPT)

人教版高中物理选修3-2第五章5.5《电能的输送》PPT课件 (共22张PPT)
必须采用220kV 甚至更高的电压送电。这就是所谓 超 高压输电。
● 目前我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV
和330kV, 在少数地区已开始采用500kV的超高压送电，
西北电网达到750kV。
。●●
目前世界上正在试验的最高输电电压是1150kV。 大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、
15.75kV、18.0kV。
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。
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
作出示意图
发电机的端电压为220 V，输出功
1.输送功率为100kW 以下， 距离为几百米以内，一
般采用220V 的电压送电 。这就是通常用的 低压线路。
2.输送功率为几千kW 到 几万kW，距离为几十km到 上百km, 一般采用35kV 或110kV 的电压送电。这就是
所谓 高压输 电。
3.如果输送功率为10 万kW 以上，距离为几百km，就
高中物理 选修3-2 第五章
5. 电能的输送
输电线 r
电
源 U送
用 户
输电线
电能在输送过程中存在电能的损耗
1.电能损耗主要损耗在哪里
输电线上电阻的热损耗
导线不光滑造成的尖端放电也会产生电能损耗，但是相对来讲这种 损耗较小，一般不计
2、降低输电损耗的途径是什么？
由ΔP=I2r可知：
减小输电线的电阻 减少输电线的电流
2．功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 线＋P3 3．电压、电流关系 UU12＝nn12＝II21，UU34＝nn34＝II43 U2＝U 线＋U3，I2＝I3＝I 线． 4．输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. 5．输电导线上损耗的电功率：P 线＝I 线 U 线＝I2线R 线，P 线＝UP222R 线．

物理选修3-2人教版 5.5电能的输送 (共32张PPT)[优秀课件资料]

物理选修3-2人教版 5.5电能的输送 (共32张PPT)[优秀课件资料]
n= 192
当你的才华还撑不起你的野心时，你就该努力。心有猛虎，细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的，潜能是逼出来的，习惯是养成的，我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持，要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
∴n1／n2 =U 1／U2 =350 ／ 2800=1 ／8
U3=U2 -U r=2660V
U4 =220V
n3／n4 =U 3／U4 =2660 ／ 220 ≈ 12 ／1
例5、 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压 器 的 匝 数 比 为 4∶1 ， 输 电 线 的 总 电 阻 为 R=4Ω ， 全 校 22 个 教 室 ， 每 个 教 室 用 “ 220V ， 40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电
输电线上的电流
2
降压变压器上： U3=4U4=880V
⑵发电机的电动势E=U1+I1r=250V 输电线上的电压损失为：UR=IRR=24V
因此升压变压器的输出电压为 U2=UR+U3=904V，
输入电压为U1=U2/4=226V，
所以发电机输出功率为 P出=U1I1=5424W
输入电流为I1=4I2=24A， ⑶输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144W
U1=5000(v)
P1=107(W) Pr=I22r==0.04P1=4×105(W)
I22=Pr/r=4×105/160
I2=2×102/4=50(A)
U2=P2/I2=P1/I2=107/50=2× 105(V) n1/n2=U1/U2=5 ×103/ 2×105=1/40
UU3r==UI22r-U=8r000(V)

人教版高中物理选修3-2课件高二：第五章5电能的输送

人教版高中物理选修3-2课件高二：第五章5电能的输送
由UU21＝nn12得 U2＝nn21U1＝2200 V 所以输电线路的电流为 I＝UP2＝5110 A 所以 P 线＝ I2R＝206.×105A B．输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV C．若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108kW D．输电线上损失的功率为 ΔP＝Ur2，U 为输电电压，r 为输电线 的电阻
解：(1)由损耗功率公式 ΔP＝UR2，有 ΔP＝3860ΩV2＝2.407×104 W. (2)设用户端的电压为 U2，由于 U1∶U2＝n1∶n2＝22∶1， 所以 U2＝U221＝502020 V＝227 V.
3．交流发电机向理想变压器提供 u＝220 2 sin 100πt V 的交变 电压，升压变压器原、副线圈匝数之比为 1∶10，远距离输电导线总 电阻为 10 Ω，输送功率为 10 kW, 求输电导线上损失的功率．
解：由 u＝220 2 sin 100πt V 得理想变压器输入电压为 U1＝ 220 V
图 5－5－2
输电线上损失功率为 P 线＝I2线R 线，而 P 线＝P 出·2%，所以 I 线＝ P出R·2线%＝5 A，
因为 I2＝I 线＝5 A，I1＝PU出1＝100 A 所以升压变压器 T1 原、副线圈的匝数比为nn12＝II12＝210
1．(2010 年浙江卷)某水电站，用总电阻为 2.5 Ω的输电线输电给 500 km 外的用户，其输出电功率是 3×106kW.现用 500 kV 电压输电， 则下列说法正确的是( B )
知识点 3 远距离高压输电基本关系(图 5－5－1)
图 5－5－1 1．功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3.
2．电压、电流关系 UU12＝nn12＝II21，UU34＝nn34＝II34. U2＝U 线＋U3，I2＝I3＝I 线． 3．输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. 4．输电导线上损耗的电功率 ΔP＝I 线 U 线＝I2线R 线，ΔP＝UP222R 线．

人教版高中物理选修3-2 课件5.5 电能的输送(公开课用)

人教版高中物理选修3-2 课件5.5 电能的输送(公开课用)
U A、 R
2 1
B、 (U1 U 2 ) R
2
C、 I
2
R
D、 I (U1 U 2 )
随堂练习
2、某交流发电机输出功率为5×105 W， 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总电 阻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380 V
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号) I2 I1 I3 I4
二、输电线上的功率损失
途径二：减小输电线中的电流
思考讨论
为了减小输电电流，是应该增大输
电电压，还是减小输电电压？
二、输电线上的功率损失
一座小型发电站输出的功率为10kw，输出电 压400V，输电线的总电阻为10Ω ，求： (1)输电线中的电流? (1)25A
(2)输电线损失的功率? 用户得到的功率?
(2)输电线损失的功率? 用户得到的功率?
r
(2)62.5W
9937.5W
用 户
电 源
U送
输电线
二、输电线上的功率损失
两种途径对比 途径一：
在
途径二：在电
电流I一定的
情况下，电
阻r一定的情
阻减半，则
线路上的损
1/2 耗变为——
P损=I2r
况下，电流 减半，则线 路上的损耗
1/4 变为——
二、输电线上的功率损失 通过比较可知，减少输电电流对减少损耗更有效，因此现代 远距离输电的电压都很高。我国常用的远距离输电采用的电 压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高
P3 U3
I4
用 户
P4 U4
n2
n3
n4
升压变压器 功率关系： P1=P2 P2= ∆P+P3

高中物理 第5章第5节《电能的输送》新人教版选修3-2

高中物理 第5章第5节《电能的输送》新人教版选修3-2

解析：由 P＝UI 得输电线中的电流 I＝UP.输电线中损
失的功率 P 损＝I2R＝UP2R＝PU2R2 .即在输送功率和输电线电阻
不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比．所以
P 损 1∶P 损 2＝U22∶U21. 答案：C
基础巩固
1．如下图所示，为远距离高压输电的示意图．关于远 距离输电，下列表述正确的是( )
所以输电线上的功率损失可表示为 P 损＝(UP)2·ρLS.
5．减少损耗的方法 据 P 损＝I2R 可知，减小输电线路上功率损失的方法主要 有两种：
(1)减小输电线的电阻 R，据 R＝ρ·LS ①减小输电线长度 L：由于输电距离一定，所以在实际 中不可能用减小 L 来减小 R. ②减小电阻率 ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导 线材料．
说明：由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采 用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电 线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压．
2．输电线路上的电压损失
输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产 生电势降落，致使输电线路末端的电压U3比起始端电压要低， 这就是输电线路上的电压损失ΔU＝U2－U3对于交流输电线 路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗．其 中电阻造成的电压损失ΔU＝IR.
电电压U.
4．损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向
远方时，电流流过输电线，因输电线有电阻而发热，从而损 失电功率．
设输电电流为 I，输电线电阻为 R，则输电线上的功率损 失 P 损＝I2·R
设输送电功率为 P，输电电压为 U，输电线的总长度为 L，横截面积为 S，电阻率为 ρ，则输电电流 I＝UP，输电线电 阻为 R＝ρLS.
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第五章 交变电流
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近这些能源的地 方.而用电的地方却很多,例如:
有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这 就涉及电能远距离的输送问题．即:
输送电能的基本要求：可靠、保质、经济 可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电 保质：是指保证电能的质量,即电压和频率稳定 经济：是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
符号) I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
3、某交流发电机输出功率为5×105 W， 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总 电阻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380 V
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的 匝数比是多少?(使用的是理想变压器)
【远距离输电面临的问题】
“西电东送” ，我国东西部距离远达数千公里，输电 线上的电阻肯定很大，输电过程中的必然有损耗
输电线上的功率损失 输电线上的电压损失
一、输电线上的功率损失
输电线 r
源 电 U送
用 户
输电线
1、为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电
线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输 电线上有电压降，故又损失一部分电压.
220V输电，损失的功率为 22KV输电，损失的功率为
P ( P )2 R 4104W
U
P ( P )2 R 4W
U
总结：
减小输送电流的方法可以通过提高输电电压 来实现。
讨论与交流：
5、哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效？ 举例说明。
由 P I 2r 可知，在输电电流一定的情况下，线路电阻 减为原来的一半，线路损耗的功率减为原来的一半。
(2)输电导线上的功率损失；
60kW
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比；10:1
(4)用户得到的功率。
440kW
3、某交流发电机输出功率为5×105 W， 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总 电阻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380 V
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的
S
减少输电线的电阻 减少输电线的电流
（1）减少输电线的长度L （2）增加线的横截面积S （3）减少材料的电阻率ρ
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.
输 )
C、 I 2 R D、 I (U1 U2 )
三、电网供电
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,形成全国性或地区 性的输电网络,这就是电网.
采用电网供电的优点： 可以在能源产地使用大容量发电机组,
降低一次能源的输送成本,获得最大的经 济效益.同时,电网可以减少断电的风险, 调剂不同地区电力供需平衡,保障供电质 量.
在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，由 P UI 可 知：线路中电流减为原来的一半，而损耗的功率减为原来的 四分之一。
采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有 效、最经济的措施，而且也能减小电压损失，但 在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依 照不同的情况，选择合适的输电电压．
实际生活中的远距离输电
(2)减小输电线中的电流
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/?
1/100
1/10000
做一做：
把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送 到远方的用户，用220V的电压输电，导线损失的功 率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功 率又为多少？
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压1变:1压0器 降压25变:压1器
输送电路的计算步骤
(1)画出供电示意图 (2)以变压器铁心为界,分出各个回路,
各回路可独立运用欧姆定律分析. (3)各回路间通过线圈匝数比与电压
比和电流比的关系,总功率不变等 联系.
P损 I 2R
二、输电线路上的电压损失
U输出
U U用
输电线电阻造成电压损失 U＝Ir．
U ＝ U输出 －U用
以后在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失
问：如何减少电能损失?P I RU＝I r (1)减小导线电阻 (2)减小输电线中的电流
三、降低能耗的两个途径
(1)减小导线电阻
由电阻定律知 R L
③传输过程：
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
3、电流关系：
①升压变压器：
②降压变压器：
③传输过程：
4、输电导线上损耗的功率：
P损
I
2 线
R线
（ P2 U2
）2 R线
P
在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中 I1 U1
由 I1 n2 I 2 n1
I2
n1 n2
I1
（ P2 U2
）2 R线
输电线上
P
I
2 2
R线
用户得到的功率
P用户
P
P
P
I
R 2
2线
损失的电压 U I2 R
U3 U2 U
U4
n4 n3
U3
课堂练习
1.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
为电A线I、,学损U校耗R12输的入式B电子、中压(，为U1不URU2正,2下)2确列的4是个(计A算
发
电 机
U1
U2
U3
U4
用 电
器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
1、功率关系： ①升压变压器： P1=P2 ②降压变压器：P3=P4
③传输过程：P2=Pr+P3
2、电压关系：
①升压变压器：
②降压变压器：
小结
课堂练习
2、一小型发电站通过升压,降压变压器 把电能输给用户.已知发电机的输出功率是 500kW,端电压为500V,升压变压器原、副线 圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线的总电 阻为1.5Ω,降压变压器的输出电压为220V,不 计变压器的损耗.求：
(1)升压变压器的副线圈两端电压； 2500V
U用 U U 400V 250V 150V
练习： 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? (1)25A 250V 150V
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
P损 I 2r 252 10W 6250 W
我国目前采用的远距离输电方式： 110kv 220kv 330kv 500kv
练习： 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?
I P 10 103 A 25 A U 400
U Ir 2510V 250V
P用 P P损 10000 W 6250W 3750W
练习： 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?(1)25A 250V 150V
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
(2)6250W 3750W
(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?
(3) 62.5W 9937.5W
提高输电电压,
是减少电能损失的最有效的办法
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电线
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
远距离输电示意图
交流高压输电基本环节示意图