物理 《电能的输送》学案(人教新课标选修

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1、第五节电能的输送一、典型例题(1)输送4800kW的电功率,采用110kV高压输电,若不考虑电抗的影响,输电导线中的电流是多少安?如果用110V电压输电,输电导线中的电流将是多少?解:在不考虑电抗的影响时,电功率P=UI,所以,,其中P=4800kW=4800×103W.当U=110kV=110×103V时,导线中电流.当U=110V时,导线中的电流.可见,大功率输电是不可能用低电压的.(2)指出下面的一段叙述错在那里,并说明原因.将电能从发电站送到用户,在输电线上会损失一部分功率.设输电电压为U,则功率损失为P损

2、=UI.(1)而U=IR(2)将(2)式代入(1)式,得到P损=U2/R(3)由(3)式可知,要减小功率损失P损,就应当用低压送电和增大输电线的电阻R.答:题中叙述所得的结论是错的.这是由于在分析中不看条件乱套公式所致.输电过程中,在输电线上由电阻造成损失的功率P损跟输电线中的电流I和输电线上的电压损失△U成正比,即P损=I△U其中△U=IR.R为输电线的电阻.题中把电压损失△U=U-U′同输电电压U混同了,因而得出了错误的结论.(3)从发电站输出的功率为200kW,输电线的总电阻为0.05Ω,用110V和11kV

3、两种电压输电,输电线上电阻造成的电压损失各是多少伏?解:输电线上由电阻造成的电压损失△U=IR.而.所以,电压损失为其中P为输出功率,U为输电电压.当用110V电压输电时,输电线上的电压损失为当用11kV电压输电时,输电线上的电压损失为(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,求导线的横截面积之比.解:设输送的电功率为P,输电电压为U,送电距离为L,导线横截面积为S,电阻率为ρ.则每根导线损失的电功率P损=I2R.由于P=UI,,所以,现在,输送电功

4、率P相同,导线电阻率ρ和长度L也相同.在输电电压U和导线横截面积S不同时,如果要求导线上损失的电功率相同,则应有所以.可见,要满足题中所设要求用220V电压输电时,导线的横截面积是11kV输电时的2500倍.(5)一座小型水电站,它输出的电功率是20kW,输电电压是400V.输电线的总电阻是0.5Ω,输电线上的功率损失是多少?用户得到的电功率是多少?假如用250V的电压输电,输电导线上功率的损失和用户得到的功率又各是多少?解:用400V电压输电时,导线中电流.输电导线损失的电功率P损=I2R=502×0.5W=1.

5、25kW.用户得到的电功率P用=P出-P损=20kW-1.25kW=18.75kW.用250V电压输电时,导线中电流.所以P损=802×0.5W=3.20kW.P用=20kW-3.20kW=16.80kW.二、本节课后练习1.某电厂原采用电压U1输电,后改用U2=20U1电压输电,不考虑其它变化,则()A.输电电流变为原来的1/20B.输电线上电压损失降为原来的1/20C.输电线上电能损失降为原来的1/40D.输电效率比原来提高了39倍(AB)2.一台理想变压器,在同一输送电路中,以不同的电压输送相同的功率.变压器

6、的输入电压U保持不变,线路电阻R为定值.当变压器的副线圈与原线圈的匝数比为K时,线路损耗的电功率为多少?当匝数比提高到nK时,线路损耗的电功率变为原来的多少分之一?()3.发电机的输出功率是10kW,输出电压是250V.通过一只匝数比是1∶10的理想变压器向远处输电,则输电的电流强度是多少A?若输电线的总电阻是6.25Ω,那么输电线上损失的功率占总功率的百分之几?(4A,1%)4.一发电机输出电压500V,功率16kW.输电线的电阻为50Ω.用电器的额定电压为200V.为了减少输电线功率损失,使损失最大为5%,现采

7、用理想变压器进行高压输电.为达到上述目的,升压变压器原副线圈的匝数比应为多少?降压变压器原副线圈的匝数比应为多少?(1∶8,19∶1)教学资源网www.jb1000.com

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