一、电能的输送

一、电能的输送1、电能的突出优点便于远距离输送2、输送电能的基本要求可靠：保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电保质：保证电能的质量（电压和频率稳定）经济：输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小二、降低输电损耗的两个途径1、电功率损失用电设备UU损~U用PRP损发电厂输电电流I=_______;电压损失U损=_______;功率损失P损=_______;用户得到P用=_______;用户得到U用=_______;/PU2IRIR-UU损-PP损思考与讨论1.怎样计算输电线路损失的功率?2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?2=PIr损用户IrP损R发电厂3.通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？减小输电电流4.怎样计算用户消耗的功率P用？=-PPP用损发PUI用用用例：如果输送的电功率为P，输送电压为U，输电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为。输电线损耗功率为多少呢？则功率损耗为可表示为：2P=LPUS损（）巩固练习输电线的电阻为R，输送电功率为P，现在分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损耗的功率之比为（）12:AUU、2212:UUB、2221:UUC、21:DUU、C(1)减小输电线电阻R如何减少电能损失?(2)减小输电电流I2=PIR损线2、降低输电线上功率损失的方法SLR1)减小输电线电阻R①减小材料的电阻率ρ：②减小输电线的长度L：③可适当增大横截面积S.用铜或铝不可行有一定限度2)减小输电电流I22=()PPIRRU损提高输电电压UPR一定，一定21UnPn损提高到原来的倍，降为原来的倍巩固练习某电站用11kV交变电流输电，输送电功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到220kV送电，下面哪个正确（）BA、因I=U/R,所以输电线上的电流增为原来的20倍B、因I=P/U,所以输电线上的电流减为原来的1/20倍C、因I=U2/R,所以输电线上损失的功率为原来的400倍D、若要使输电损失的功率不变,可将输电线的面积减小为原来的1/20倍三、远距离输电原理图功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3升压变压器降压变压器14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4U损P损电压关系：3243432121,,UUUnnUUnnUU损+14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器U损P损3124232143,,IInnIIIInIn损电流关系：14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器U损P损3232223PUUPIUUr线输电电流：14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器U损P损22223232()UPIrPPUUIr损线损线损耗功率：14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器U损P损例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出功率为4400W，输电线总电阻为4Ω，求：（1）输电导线中的电流是多少？（2）输电线中损失的电压和功率各是多少？（3）用户得到的电压和功率各是多少？)(20220/4400/)1(AUPI(V)Ir)U(r804202(W)rIPr160042022(V)UU)U(r140802203用(W)PPPr280016004400用例2、某交流发电机的输出电压为220V，输出功率为4400W，输电线总电阻为4Ω，求：如果用1：10的理想变压器先将电压升高，经过同样的输电线后，再用10：1的理想变压器降压供给用户使用，这时用户得到的实际电压和电功率又各是多大？（将结果与例1比较）(V)U2201(W)P44001(V)/nUnU22001122(A)//UP/UPI22200440021222(V)rIUUUr2192220022322193344(V)./nUnUU用(W)rIPr1622(W)PPPr用43841644001(W)P（V）U用用2800140例1中1、某发电机输出功率P=100kW，发电机端电压U=250V，向远距离输电的输电线总电阻R=10Ω。现要求输电损耗为输电功率的4%，用户得到的电压恰好为220V，则：①画出输电线路的示意图；②求出所用的变压器的原副线圈匝数比。U4=220VU1=250V10ΩU2U3提高练习1:20240:11四、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.五、直流输电当交流输出电功率很大时，电感、电容引起的电压及电能损失很大；同一电网供电的发电机同步运行，技术上存在困难等。所以现在有些大功率输电线路上已经开始采用直流输电。1、当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（）A、输送电压的平方成正比C、输送电线中电流的平方成正比B、输送电压的平方成反比D、导线中电流的平方成反比BC22=()PPIrrU损2、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（）A、由功率P=U2/R,应降低输电电压，增大导线电阻D、以上说法均不对B、由P=IU,应低电压小电流输电C、由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流C3、用电线电阻阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为，要求输电线上电压降不超过U，则输电线横截面积最小值为（）/ALR、/BLIU、2/CULI、/DLUI、22/rLS/2/UIrLS/SLIU2B4、发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV高压输电，则导线上损失的功率分别为__________,___________.2222/(9900/18)2605000()rPIrPrUW2222/(9900/110)216200()rPIrPrUW605000W16200W5、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.N1N2发电厂R用电设备P2R/K2U21/n2一、电能的输送输送电能的基本要求可靠、保质、经济二、降低输电损耗的两个途径1)减小输电线电阻R2)减小输电电流I三、远距离输电原理图课后作业1、自己试着画出远距离输电原理图，并将物理符号I1、U1、P1、n1;I2、U2、P2、n2;I3、U3、P3、n3;I4、U4、P4、n4标注到图的相应位置2、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：(1)发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？(3)输电线上损耗的电功率多大？效率多大？课后作业