【課件】+電能的輸送+課件-（人教版2019選擇性必修第二冊）

3.4

電能的輸送引入我國很多發(fā)電廠建在能源聚集的西部地區(qū),而用電量大的城市多在東部沿海地區(qū)。從發(fā)電廠到用電量大的區(qū)域的遠(yuǎn)距離輸電中，如何減少電能的損耗？①可靠：保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電②保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量（電壓和頻率穩(wěn)定）③經(jīng)濟(jì)：輸電線路建造和運(yùn)行的成本低，電能損耗小輸送電能的基本要求：1、面臨的問題：電流流過輸電導(dǎo)線時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)，必然有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱而損失掉。2、發(fā)熱損失功率的計(jì)算：P損=I2r3、減小輸電線上電能損失的辦法： 由熱功率計(jì)算公式可看出（1）減小輸電線的電阻（2）減小輸送的電流輸電損耗的兩種形式1、電壓損失2、電功率損失用電設(shè)備UU損~U用PRP損發(fā)電廠輸電電流I=_______;電壓損失U損=_______;功率損失P損=_______;用戶得到P用=_______;用戶得到U用=_______;

輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？輸電線有電阻若輸電電流為I，輸電線的電阻為r，則功率損失為ΔP=I2r若輸送的功率為P，輸電電壓為U，電線的總長度為L，橫截面積為S，電阻率為

，則功率損失可表示為：(1)減小導(dǎo)線電阻如何減少功率損失?(2)減小輸電線中的電流根據(jù)以上公式可知減少功率損失兩種方法：SLrr=UPI=減少輸電線的電阻選用電阻率小的金屬作導(dǎo)線材料。（一般用鋁或銅）增大導(dǎo)線的橫截面R=ρLS縮短距離過粗的導(dǎo)線會(huì)耗費(fèi)太多的金屬材料，而且輸電線太重、太粗也給鋪設(shè)工程帶來困難若采用減小導(dǎo)線中電流的方法，又應(yīng)采用什么措施？減小輸送功率P

由P=IU可知：提高輸電電壓U可減小輸電電流。

由于電站的裝機(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失。想一想：能否通過減小輸送功率來減小輸電電流？如何減小輸電線路中的電流呢?在輸出功率一定的條件下要想減小電流必須要提高電壓U總結(jié)：要減小電流必須要采用高壓電。交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線降壓變壓器用戶P用=UI-I2rP損=I2rP=UI，P損變?yōu)?/n2。U

提高n倍，I

降低為1/n，p不變高壓，可以擊穿塑料低壓輸電線路：輸電電壓220V------輸電功率100kW以下，距離為幾百米以內(nèi)。高壓輸電線路：輸電電壓35kV或110kV------輸電功率幾千千瓦～幾萬千瓦，距離為幾十千米到上百千米。超高壓輸電線路：輸電電壓220kV以上------輸電功率10萬kW以上，距離為幾百千米以上。實(shí)際采用幾種輸電方式U1U2U3

U4發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器

用電單位

輸電示意圖1.怎樣計(jì)算輸電線路損失的功率?2.在輸電電流一定的情況下,如果線路的電阻減為原來的一半,線路上損失的功率減為原來的幾分之一?在線路電阻一定的情況下,如果輸電電流減為原來的一半,線路上損失的功率減為原來的幾分之一?

例題：

把功率為22KW的電能用總電阻為2Ω的導(dǎo)線輸送到遠(yuǎn)方的用戶，用220V的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率為多少？若改用22KV的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率又為多少？22KV輸電，損失的功率為220V輸電，損失的功率為

減小輸送電流的方法可以通過提高輸電電壓來實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)：是不是輸電電壓越高越好?電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。還有對電線絕緣的要求就越高，不經(jīng)濟(jì)。我國常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110kV、220kV、330kV，輸電干線采用500kV的超高壓，西北電網(wǎng)達(dá)到750kV。思考降低輸電損耗的有效途徑：采用高壓輸電。所以要綜合考慮各種因素。例.發(fā)電機(jī)的端電壓為220V，輸出功率44kW，輸電導(dǎo)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；

(1)示意圖如圖所示

一、輸送電能的基本要求—可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)二、減少輸電損耗的途徑—高壓輸電三、電網(wǎng)供電1.遠(yuǎn)距離輸電電路構(gòu)成2.遠(yuǎn)距離輸電基本關(guān)系3.電網(wǎng)某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處供電。已知輸電導(dǎo)線的電阻率為ρ=2.4×10-8Ω·m，