人教版高中物理选修3-2课件：5.5《电能的输送》.ppt

1、 5.5 5.5 电能的输送电能的输送 输送电能的基本要求是：输送电能的基本要求是： 可靠、保质、经济可靠、保质、经济 可靠：可靠：是指保证供电线路可靠地工作，是指保证供电线路可靠地工作， 少有故障和停电。少有故障和停电。 保质：保质：就是保证电能的质量，即电压就是保证电能的质量，即电压 和频率稳定。和频率稳定。 经济：经济：是指输电线路建造和运行的费是指输电线路建造和运行的费 用低，电能损耗小用低，电能损耗小 1 1、为什么输电线上有电能损失？、为什么输电线上有电能损失？ 由于输电线长，电阻大，当电流通过由于输电线长，电阻大，当电流通过 输电线时，产生输电线时，产生热量热量QQ，损失一部分电

2、能，损失一部分电能， 同时输电线上有同时输电线上有电压降电压降，故又损失一部，故又损失一部 分电压分电压. . （1) 1)减少导线电阻，由电阻定律知减少导线电阻，由电阻定律知 S L R 一、输电线上的功率损失一、输电线上的功率损失 2 2、如何减少电能损失？、如何减少电能损失？ RIP 2 损 减小材料的电阻率减小材料的电阻率. .银的电阻率最小，银的电阻率最小， 但价格昂贵，目前选用电阻率较小的但价格昂贵，目前选用电阻率较小的 铜或铝作输电线铜或铝作输电线. . 减小输电线的长度减小输电线的长度L L不可行，因为要保不可行，因为要保 证输电距离证输电距离. . 增加导线的横截面积，可适当

3、增大横增加导线的横截面积，可适当增大横 截面积。太粗不可能，既不经济又架截面积。太粗不可能，既不经济又架 设困难设困难。 （2 2）减小输电线中的电流）减小输电线中的电流 练习：练习： 输送输送1010kwkw的电功率的电功率，采用采用400400V V的电的电 压输电压输电，输电线的总电阻为输电线的总电阻为1010，求求（1 1） 输电线中的电流输电线中的电流？输电线中损失的电压是多输电线中损失的电压是多 少少？用户得到的电压是多少用户得到的电压是多少？（2 2）输电线输电线 损失的功率是多少损失的功率是多少？用户得到的功率是多少用户得到的功率是多少？ （3 3）如果采用如果采用400040

4、00V V电压输电电压输电，输电线损输电线损 失的功率是多少失的功率是多少？ （1 1）25A 250V 150V25A 250V 150V （2 2）6250W 6250W 3750W3750W （3 3）62.50W62.50W 提高输电电压提高输电电压，是减少，是减少 电能损失的行之有效的办电能损失的行之有效的办 法法 二、远距离输电原理图二、远距离输电原理图 1 4 2 2 3 U U U U R I F 用 线 r I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 升压变压器升压变压器 降压变压器降压变压器 远距离输电示意图远距离输电示意图 我国常用的远距离输电采我国

5、常用的远距离输电采 用的电压有用的电压有: : 110110 kVkV、220220 kVkV、330330 kVkV， 输电干线采用输电干线采用500500 kVkV的超高压的超高压， 西北电网正在建设西北电网正在建设750750kVkV的线的线 路路。 是不是输电电压越高越好？是不是输电电压越高越好？ 电压越高，对输电线路和变压器的要求电压越高，对输电线路和变压器的要求 越高，建设费用越高。实际输送电能时，越高，建设费用越高。实际输送电能时， 要综合考虑，如输送功率的大小、距离的要综合考虑，如输送功率的大小、距离的 远近、技术和经济要求等，要依照不同情远近、技术和经济要求等，要依照不同情

6、况选择合适的输电电压。况选择合适的输电电压。 三、电网供电三、电网供电 采用电网供电的优点：采用电网供电的优点： 可以在能源产地使用大容量发电机可以在能源产地使用大容量发电机 组，降低一次能源的输送成本，获得组，降低一次能源的输送成本，获得 最大的经济效益。同时，电网可以减最大的经济效益。同时，电网可以减 少断电的风险，调剂不同地区电力供少断电的风险，调剂不同地区电力供 需平衡，保障供电质量。需平衡，保障供电质量。 例例1 1、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能 输给用户。已知发电机的输出功率是输给用户。已知发电机的输出功率是500kW500kW，

7、端电压为端电压为500V500V，升压变压器原、副线圈的匝数，升压变压器原、副线圈的匝数 比为比为1:51:5，两变压器间输电线的总电阻为，两变压器间输电线的总电阻为1.51.5， 降压变压器的输出电压为降压变压器的输出电压为220V220V，不计变压器的，不计变压器的 损耗。求：损耗。求： （1 1）升压变压器的副线圈两端电压；）升压变压器的副线圈两端电压； （2 2）输电导线上的功率损失；）输电导线上的功率损失； （3 3）降压变压器原、副线圈的匝数比；）降压变压器原、副线圈的匝数比； （4 4）用户得到的功率。）用户得到的功率。 （4 4）440kW440kW （1 1）2500V250

8、0V （2 2）60kW60kW （3 3）10:110:1 例例2 2、某交流发电机输出功率为某交流发电机输出功率为5 510105 5 WW，输出电压为输出电压为U=U=1 1. .0 010103 3 V V，假如假如 输电线的总电阻输电线的总电阻R=R=1010，在输电线上在输电线上 损失的电功率等于输电功率的损失的电功率等于输电功率的5 5%，用用 户使用电压户使用电压U=U=380380 V V. . （1 1）画出输电线路的示意图画出输电线路的示意图（标明各标明各 部分的符号部分的符号） （2 2）所用升压和降压变压器的原所用升压和降压变压器的原、副副 线圈的匝数比是多少线圈的匝数比是多少？（使用的变压使用的变压 器是理想变压器器是理想变压器） 1 1：10 10 2525：1 1