第3节电能的远距离传输.pptx

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1、第五章交变电流学案5电能的输送我们的生活离不开电能思考：什么地方在生产电能呢？三峡水电站建成后，发电机组总功率为1820万千瓦，年发电量为846.8亿千瓦时。三峡水电站向我市供电，怎样将电能输送过来呢？用输电导线将发电机和用电器连接起来一、提出问题发电机用户输电导线用学生电源6v直接给灯泡供电，灯泡正常发光，模拟远距离输电，用100米双股输电线连在电源和灯泡之间，发现灯泡很暗？为什么？怎么解决？二、创设情境△U电源灯泡RI三、分析问题1、电能主要在哪里损失？2、损失的电能如何来定量的表示？Q=I2Rt△U发电机用户P输U输RI热能消耗焦耳定律U用=U输-△UP用=P输-△P四、探究问题的解决

2、方案目的：减少远距离输电过程中输电导线上的电能的损失？根据Q=I2Rt，我们要减少Q。方案一：减少时间t方案二：减少电阻R方案三：减少输电电流I减少导线电阻，由电阻定律：（1）减小输电线的长度L可行吗？减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离。（2）减小材料的电阻率ρ。目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。用电阻率更小的银可以吗？成本太高（3）增加输电线的横截面积又如何呢？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。五、方案三的实施1．发电机输出功率P一定，如何减少输电线上的电流？发电机输出功率P一定，要减少电流，根据I=P/U，就要提高输电电压，采用高压输电2

3、．如何获得高压来输电呢？3.输送到用户处时，如何使用电器正常工作呢？4.请设计远距离输电的整体流程图？用升压变压器n1n2p1p2P2=P1用降压变压器n3n4p3p4用户远距离输电流程简图：P1P2P3P4I1I2I3I4请同学们试着分析：（1）各个功率之间的关系实验验证P1=P2P3=P4P2=P损+P3远距离输电流程简图：P1P2P3P4I1I2I3I4请同学们试着分析：（2）各个电压之间的关系==U2=ΔU+U3远距离输电流程简图：P1P2P3P4I1I2I3I4请同学们试着分析：（3）各个电流之间的关系==I2=I3P1P2P3P4I1I2I3I4（1）功率之间的关系==I2=I3

4、==U2=ΔU+U3P1=P2P3=P4P2=P损+P3（2）电压之间的关系（3）电流之间的关系小结把功率为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？22KV输电，损失的功率为220V输电，损失的功率为减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。总结：1=20000W=2W某小型实验水电站输出功率是10kW，输电线路总电阻是10Ω.(1)若采用400V输电，求输电线路损耗的功率．(2)若改用4000V高压输电，用户端利用n1∶n2＝18∶1的变压器降压，求用户得到的电压．(1)输电线上的

5、电流为I＝P/U＝25A输电线路损耗的功率为P线＝I2R=6.25kW(2)改用高压输电后，输电线上的电流变为I′＝P/U′＝2.5A用户端在变压器降压前获得的电压U1＝U－I′R＝3975V根据U1/U2＝n1/n2用户得到的电压为U2＝n2U1/n1＝220.83V2在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大升压变压器原线圈电压不变，变压比不变，故副线圈电

6、压不变，A错误；I＝P/U，U损＝IR线，U3＝U2－U损，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误；P损＝(P/U)2R线，因P变大，所以P损变大，C正确；31．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是()A．可节省输电线的材料B．可根据需要调节交流电的频率C．可减小输电线上的能量损失D．可加快输电的速度课后练习课后练习3．2014年2月初低温雨雪冰冻造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗

7、功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A．输电电流为3IB．输电电流为9IC．输电电压为3UD．输电电压为U/3高压线上的热耗功率ΔP＝I2R线……①若热耗功率变为9ΔP，则9ΔP＝I′2R线……②由①②两式得I′＝3I，A对；输送功率不变，即P＝UI＝U′I′，得U′＝U/3，所以D对课后练习4.发电机的端电压为220V，输出功率44kW，输电导线的