第七节远距离输电学案【复习】(1)导体的电阻和导体的、、有关;可以用公式R=表示。(2)导体的电阻为R,通过的电流为I,导体的发热功率P=。(3)电源输送电能的功率为P,输送电压为U,则输电电流I=。【本节要解决的问题】1.为什么要远距离输电要用高压输电?(1)发电站一般建设在什么地方?(2)输电过程中主要考虑什么问题?(3)如何减少电能的损失和保证输电质量?2.掌握高压输电有关计算。(1)如何计算输电电流?(2)如何计算电能功率损失?(3)如何计算电压损失?【新课】一.电能的输送1.电能相比煤、石油等能源便于远距离输送;2.输送电能的基本要求:减少电压和功率的损失。二.输电线上的电压损失和功率损失1.任何输电线都有_______,当电路中有电流通过时,存在功率损失和电压损失。(1)设输电电流I,输电线电阻为R,则输电线上的电压损失为:U损=_____________;(2)输电线的总电阻为R,则输电电流为I,输电线上的功率损失可表示为:P损=_____。2.减少输电线上电压损失和功率损失的方法(1)减小输电线的电阻R:具体方法①_________②_____________③___________通过较少电阻来减少线损效果有限。(2)如何减小输电电流I:①减少输电功率(毫无实际意义);②在输送功率一定的前提下,。输电电流电压损失功率损失结论:采用____________________是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。送送UPIRU送送损PRIUR)U(P22送送损PRI四.交流高压输电1.基本环节【知识应用】尝试体验1.在电能输送的过程中,若输送电功率一定,则输电线上的功率损失()A.随输电线电阻的增大而增大B.与输送电压的平方成正比C.与输电线上电压损失的平方成正比D.与输电电流的平方成正比2.输电线的电阻共计r,输送的电功率是P,用电压U送电,则用户能得到的电功率是A.PB.2()PPrUC.2UPrD.2()PrU3.远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高K倍,则()A.输电导线的电功率损失不变B.输电导线的电压损失不变C.输电导线的电功率损失是原来的D.输电导线的电压损失是原来的倍作业:课本练习P631、2、3课后练习(第二课时)4.发电机输出功率40Kw,输出电压400V,用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电,输电线的总电阻为5Ω,到达用户后再用变压器降为220V,求:(1)输电线上损失的电功率是多少?(2)降压变压器的变压比是多少?5.某交流发电机的输出电压为220V,输出的电功率为4400W,发电机到用户的输电线的电阻为4Ω,求(1)不用变压器,用户得到的电压和电功率各是多少?(2)如果用匝数比为1:10的升压变压器升压后用户处再用匝数比为10:1的降压变压器降压后使用,那么用户得到的实际电压和电功率又是多少?6.某交流发电机输出功率为5×105w,输出电压为U=1000V,输电线的总电阻R=10Ω,在输电线上损失的电动率等于输电功率的5℅,用户使用电压U=380V,求:(1)画出输电线的示意图发电厂高压输电用户升压变压器降压变压器EU4n4n3n2n1U3U2U1SR用户21KK1(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?7.某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电,当发电厂输出的功率为0P时,额定电压为U的用电设备消耗的功率为1P,若发电厂用一台升压变压器1T先把电压升高,仍通过原来的输电线供电,到达用电设备所在地,再通过一台降压变压器2T把电压降到用电设备的额定电压,供用电设备使用,如图t所示,这样改动后,当发电厂输出的功率仍为0P,用电设备可获得的功率增加至2P,试求所用升压变压器1T的原线圈与副线圈的匝数比21/NN以及降压变压器2T的原线圈与副线圈的匝数比21/nn各为多少?发电用电设备T1T2图第7题图第8题图8.学校配有一套校内备用供电系统,如图所示,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V40W”的白炽灯6盏)供电,如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1∶4和4∶1,那么,(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?(3)输电效率是多少?9.有一条河流,河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%,发电机输出电压为350V,输电线的电阻为4Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要电压为220V,求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比.g=9.8m/s2【课后练习】1、变压器接入某输电电路中,现以相同的输入电压U,不同的输出电压输送相同的电功率P,输电线电阻为R.当副线圈与原线圈匝数比为K时,输电线线路上损耗的功率为;当匝数比为nK时,线路上损耗的功率为原来的______倍2、关于电能输送的以下分析,正确的是()A.由公式P=U2/R得出,输电电压越高,输电导线上的功率损失越大B.由公式P=U2/R得出,输电导线的电阻越大,功率损失越小C.由公式P=I2R得出,输出电流越大,输电导线上的功率损失越大D.由公式P=IU得出,输出导线上的功率损失与电流成正比3、远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高K倍,则()C.输电导线的电功率损失不变D.输电导线的电压损失不变E.输电导线的电功率损失是原来的21KD.输电导线的电压损失是原来的K1倍4、一小水电站,输出的电功率为20kW,输电线总电阻为5.0,如果先用400V电压输送,后又改用2000V电压输送,则输送电压提高后,输电导线上损失的电功率的变化情况是A、减小50WB、减小1200WC、减小61068.7WD、增大61068.7W5、某发电厂原来用11kV的交流电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电,输送的电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是()A、据公式UPI/,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B、据公式RUI/,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C、据公式RIP2,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D、据公式RUP/2,提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍6、远距离输电中,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是()A、升压变压器的原线圈中的电流与用户电设备消耗的功率无关B、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C、当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大D、升压变压器的输出电压等于降压器输入电压8、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I,学校输入电压为U2,下列4个计算输电线损耗的式子中,不正确的是()A、21URB、212()UURC、2IRD、12()IUU9、有一内阻为1Ω的发电机供给一个学校用电,升压变压器的匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220V,40W”的电灯6盏,若要保证全部电灯正常发光,则(1)发电机输出功率应为多大?(2)发电机的电动势是多大?10、如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2kV高压输电,最后用户得到220V,9.5kW的电力,求:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2;(2)输电线路导线电阻R;(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4.11、发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,输电线电阻是10Ω,若输电线中因发热而损失的电功率为输送功率的4%,求:(1)画出此输电线路的示意图。(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。(3)用户得到的电功率。题10图I1升压器发电机用户降压器n1n2n3n4U1U4U2U3I2I3I4