高中物理选修3-2远距离输电..

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鲁科版高中物理选修3-2第四章第三节电能的远距离传输

鲁科版高中物理选修3-2第四章第三节电能的远距离传输

电能的远距离传输【教学目标】一、知识与技能1、知道电能输送过程中有功率损失和电压损失,2、通过探究理解降低这两种损失的方法。

3、通过探究理解远距离高压输电电路的构造,4、理解并会计算输电系统的输电电压、输电电流、功率损耗、电压损耗。

5、了解电网供电的优点和输电的新技术。

二、过程与方法1、通过阅读、思考与讨论,提高学生分析解决实际问题的能力。

2、通过理论探究、学生实验验证、演示实验验证相结合,引导学生积极主动探究,发现问题,解决问题,培养学生的科学研究方法。

三、情感态度与价值观1、通过实验探究引导学生积极主动探究,发现问题,解决问题,在学习知识的同时获得一定的成就感。

2、体会物理知识在生产、生活中的巨大作用,激发学生学好知识投身祖国建设的热情。

【教学重点难点】学习重点:通过探究理解远距离高压输电电路的构造,输电线上电能损失的计算。

学习难点:理解并会计算高压输电的输电电压、输电电流、功率损耗、电压损耗。

【教学流程】【教学过程】一、探究一:输电线的电阻对远距离输电的影响现实生活中,发电站往往距离电力用户很远,这样就导致了远距离输电的问题。

输电时,由于输电距离很远使得导线上存在不可忽略的电阻,电阻的电流热效应导致电能损耗,造成了能源的浪费。

请据下图填空:①输电电流: I= P/U;②电压损耗: △U = IR ; ③功率损耗: △P = I 2R ;分组实验一:体验输电线的电阻对远距离输电的影响 器材:学生低压交流电源(4V ),滑动电阻器(最大50Ω),小灯泡(额定电压4V ),导线若干要求:请使用以上器材模拟上图中的远距离输电电路,以滑动电阻器(最大50Ω)作为输电线的电阻,以小灯泡作为用电设备。

电路图:观察:1)改变滑动电阻器的阻值(相当于加大输电线长度,即增加输电线的电阻),观察小灯泡的亮度变化。

2)注意记住滑动变阻器的有效阻值大概为多少时小灯泡就不亮了,并和后面的实验二进行对比现象: 结论: 演示实验一和学生分组实验一实物图二、探究二:减少远距离输电损耗的方法1、远距离输电电路的两种损耗:⑴功率损耗:远距离输送电能,由于输电线上的电流热效应,电能转化为热能。

(完整版)高中物理选修3-2知识点总结

(完整版)高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结第一章 电磁感应1.两个人物:a.法拉第:磁生电b.奥期特:电生磁2.产生条件:a.闭合电路b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

③电源内部的电流从负极流向正极。

3.感应电流方向的叛定: (1).方法一:右手定则 (2).方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4. 感应电动势大小的计算: (1).法拉第电磁感应定律: a.内容:b.表达式:t n E ∆∆⋅=φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ∆∆⋅=φ_②求瞬时值:E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机:ω221BL E =④闭合电路殴姆定律:)r (R I E +=感5.感应电流的计算: 平均电流:tr R r R E I ∆+∆=+=)(_φ 瞬时电流:rR BLVr R E I +=+=6.安培力计算: (1)平均值:tBLqt r )(R BL L I B F∆=∆+∆==φ__(2). 瞬时值:rR VL B BIL F +==227.通过的电荷量:rR q tI +∆=-=∆⋅φ注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值。

8.互感:由于线圈A 中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。

这种现象叫互感。

9.自感现象:(1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。

(2)决定因素:线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。

另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。

(3)类型:通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH ),微亨(μH )。

10.涡流及其应用(1)定义:变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。

T《DZD》高中物理选修3-2(鲁科版)(第4章 远距离输电)

T《DZD》高中物理选修3-2(鲁科版)(第4章 远距离输电)

1.线电压:火线与火线之间的电压,一般为380V ;2.相电压:火线与中线之间的电压,一般为220V .知识点一:三相交流电发电机、三相交流电的产生及特点5.瞬时值表达式三个绕组(A X 、B Y 、C Z )中产生的感应电动势可用函数分别表示为 sin A m e E wt =;2sin()3B m e E wt π=-;4sin()3C m e E wt π=- 6.e -t 图象:三相交变电流的e -t 图象如图所示.*注:(1)三相交变电流的每一相电流的变化规律跟前面学过的正弦式交变电流完全相同.(2)三相电流间的相位关系决定了表达式和图象的关系.(3)三相交流发电机由于电枢的特殊连接关系,对外供电时电压(及电流)不是简单地相加或相减的关系.【典例1】请将左边的三相交流发电机的电源绕组连接方式与右边两个接法简图用笔划线对应起来。

【答案】-----;-------。

即横连【拓展】电源绕组的星形接法中,电源的相电压与线电压的关系是什么?电源绕组的三角形接法中,电源的相电压与线电压的关系是什么?【解析】(1)把三相电源三个绕组的末端a ’、b ’、c ’连接在一起,成为一公共点o ,从始端a 、b 、c 引出三条端线,这种接法称为“星形接法”又称“Y 形接法”.如图所示.从每相绕组始端引出的导线叫做“相线”,又称“火线”.图中的o 称为“中性点”.从中性点引出的导线称为“中性线”,简称“中线”.这种具有中线的三相供电系统称为“三相四线制”.每相相线与中线间的电压称为“相电压”,其有效值分别用Vao 、Vbo 、Vco )表示.每两根相线之间的电压称为“线电压”,其有效值分别用Vab 、Vbc 、Vca 表示.相电压的正方向规定为自始端到中性点.线电压的正方向,例如Vab 的正方向,规定为自始端a 到始端b.星形接法,相电压和线电压显然是不同的,且各相电压之间的相位不同,故在计算相电压和线电压之间的关系时应用矢量方法计算.如有Vab =2Vaocos 30°; Vbc =2Vbocos 30°;Vca =2Vcocos 30°;表示了相电压和线电压之间方向和数量关系. (2) 将一相绕组的末端与另一相绕组的始端相接,组成一封闭三角形,再由绕组间彼此连接的各点引出三根导线作为连接负载之用.这样的连接法称为“三角形接法”,也称“△接法”.如图所示.由图中可见,在△接法中,端线之间的线电压也就是电源每相绕组的相电压,因此有Vab =Vaa ’; Vbc =Vbb ’; Vca =Vcc ’. 【答案】(1)U 线3相=380V ; (2)U 线=U 相=220V【典例2】三相交流发电机的三个线圈中A 相的电压为u =311sin 100πtV ,那么( )A .三个线圈中交流电的频率都是50HzB .在t =0时,其他两个线圈的输电电压为零C .若按Y 形接法,任意两线间的电压的最大值为380VD .若按△形接法,任意两线间的电压的有效值为220V 【解答】正确答案是A 、D .【点拨】三相交流发电机的每个线圈的频率、电压的有效值(或最大值)均相同,但由于不同步,所以任一时刻的瞬时值不同.在两种连接方式中线电压和相电压的关系不同.【典例3】比较三相交流发电机的三个线圈发出的三相交变电压,下列说法正确的是( )A .最大值、周期及达到最大值的时刻均相同B .最大值、周期均相同,但达到最大值的时刻依次相隔1/6周期C .最大值、周期均相同,但达到最大值的时刻依次相隔1/3周期D .最大值、周期及达到最大值的时刻均不相同【解析】选C .由三相交流电的特点可知三个线圈产生的三相电压最大值和周期相同,而达到最大值的时刻依次落后T /3,故选C . 【典例4】下列关于三相交流发电机的说法正确的是( ) A .三相交流发电机与单相交流发电机一样,主要组成部分是电枢线圈和磁极B .三相交流发电机可分为旋转磁极式和旋转电枢式两类C .三相交流发电机发出三相交变电流,但只能使用其中一相交变电流D .三相交流发电机也可以当做三个单相交流发电机,分别单独向外传送三组单相交变电流【解析】选A 、B 、D .由三相交流发电机的原理和分类可知A 、B 正确.三相交流发电机能同时产生出三相独立的交变电流,每相交变电流都能单独使用,故D 正确,C 错误.【典例5】下列关于三相交变电流的产生原理,说法正确的是( ) A .发电机中3个绕组具有相同的匝数和绕向,互成600角 B .在转动过程中,每个绕组产生的感应电动势的最大值和周期都相同C .在转动过程中,每个绕组产生的感应电动势的有效值及瞬时值都相同D .发电机的三个绕组在转动过程中达到最大值的时间依次落后T /3 【答案】选BD .知识点二:电源与负载的连接方式 电源与负载的连接方式 1.连接方式及特点2.相线、中线的区分通常用黄、绿、红三色分别表示相序为A 、B 、C 的相线,用黑色标记中线.3.线电压、相电压大小:通常情况下,相电压为220V ,线电压为380V. *注:(1)三相四线制中的中线不同于用电器设备的接地线.前者有电流通过,后者只在电器漏电时起保护作用.(2)严禁家庭照明电路中私自将接地线当零线使用.【典例1】(1)对称的负载星型接法中,负载电压与相电压和线电压有什么关系?相电流与线电流的关系是什么?(2)对称的负载三角形接法中,相电流与线电流有什么关系? 【答案】(1)负载的星型接法中,若电源为Y 形连接,则负载的电压应等于相电压,并为线电压的1/3,线电流应等于相电流,即I 线=I 相;若电压为△形连接,则负载的电压应为线电压的1/3,又相电压等于线电压,故有3U 负=U 线=U 相,即有I 线=3I 相 (2)负载的三角形接法中,不管电源为Y 形连接还是△形连接,负载的电压应等于线电压,且都有线电流等于相电流的3倍,即 I 线=3I 相。

(鲁科版)物理选修3-2课件:第4章-第3节-电能的远距离传输

(鲁科版)物理选修3-2课件:第4章-第3节-电能的远距离传输

当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
●新课导入建议 介绍引入新课
教 学 方 案 设 计
人们常把各种形式的能 (如水流能、燃料化学能、核能 ) 先转化为电能再进行传输,这是因为电能可以通过电网来传 输,那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题? 这节课我们就来学习远距离输电的知识,请同学们认真仔细
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
热情.
课 时 作 业


LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
●课标解读 1.引导学生积极主动探究,发现问题,解决问题,在学 习知识的同时获得一定的成就感.
教 学 方 案 设 计
2.对远距离输电的典型电路有一个全面的理解认识,能 用电路的知识,变压器的知识解决相关问题.
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
●教学地位 本节要求学生会运用所学过的电磁学方面的知识解决一
教 学 方 案 设 计
个实际问题 ——电能的输送.本节内容是本章的综合体现, 并且在高考中经常考查,因此是一节重要的内容,要使学生 充分理解降低输电损耗的两个途径 , 能用能量守恒的观点解 决电能的输送问题 .
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
演示结束

人教课标版高中物理选修3-2:《电能的输送》教案-新版

人教课标版高中物理选修3-2:《电能的输送》教案-新版

电能的输送【核心素养】通过《电能的输送》的学习过程,培养学生主动探究、发现问题、解决问题;教育学生节约用电,养成勤俭节约的好习惯。

【教学目标】1.知道为什么要远距离输电、“便于远距离输送”是电能的优点之一,掌握高压输电的过程。

2.掌握降低输电损耗的两个途径。

3.了解电网供电的优点和意义。

【教学重点难点】1.输电线上电压损失与功率损失产生的原因及如何减少两种损耗。

2.高压输电电路图画法及电路图中三个回路的电压、电流、功率的关系。

【教学方法】讲授法、演示实验法、分组讨论法、PPT 展示。

【教学过程】一.复习第四节重要知识点(采用提问全班学生的形式来复习,同时在PPT 上展示复习的知识点)1.变压器的工作原理:利用电磁感应把原线圈的电能传输给副线圈,副线圈把电能传递给负载。

2.理想变压器的基本规律:电压关系: 电流关系: 功率关系: 3.变压器的结构示意图和电路中的画法。

2121n n U U =1221n n I I =21P P =二.为什么要远距离输电?通过PPT展示核心城市“北京”、“上海”、“广州”、“香港”四幅美丽的夜景图。

(一)师生互动环节教师:如此美丽的夜景,如果没有电,还能看到这些美景吗?学生回答:不能教师:电从哪里来?学生回答:发电厂教师:怎么样把电能送过来?学生回答:用两根导线连接发电厂和用户即可把电能输送过来教师:我们国家著名的发电厂有哪些?”(二)教师通过PPT讲授用PPT展示“秦山核电站”、“内蒙古准格尔热电厂”、“三峡水电站”、“达板城风力发电站”,用PPT把发电厂和核心城市的位置标在国家地图上,学生会发现两个位置相距甚远,故需要远距离输电。

三.输送电能有哪些基本要求?(采用边提问学生边解释、总结的方式来完成)可靠:是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电。

保质:就是保证电能的质量,即电压和频率稳定。

经济:是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小。

四.降低输电损耗的两个途径。

物理选修3-2《电能输送》教学案例

物理选修3-2《电能输送》教学案例

物理选修3-2《电能输送》教学案例一、案例背景电能的输送是一个理论性和技术性都很复杂的系统工程,属于电力工程学科的一个分支。

在高中仅仅对它做一个初步的了解,教学中要围绕输送电能“可靠”“保质”“经济”的基本要求展开。

怎样减少电能的损失,怎样既“经济”又“保质”地将电能送到用户,输电电压不是越高越好这些问题是本课的教学重点。

在本校的一次公开课上,我作了如下的处理:二、案例描述:师:从一段输电视频引入。

板书:电能输送。

同学们通过视频知道三峡电主要输往那些地方?生:;输往华中、华东的上海、浙江、广东等地。

师:三峡电输往几千公里外的这些地方,电能在输送过程中我们要考虑那些问题?生:能量损失,主要是导线上能量损失,电压不稳等。

师:同学们有很多疑问,今天我们就进入电能输送的学习,我们知道电能输送过程中有一部分能量转化为热能,白白损失掉。

距离越长损失越大,如何减小这些损失是非常重要得。

因些我提出这样一个问题,如何减小输电电线上的功率损失?我们一起来解决。

现在请同学小组讨论。

生:讨论1分钟:板书:如何减小输电电线上的功率损失?师:同学们讨论据焦耳定律q=i2rt,得输电线上电功率损失δp=?生:δp=i2r.师:因此要减小输电线上电功率损失可行办法?生:减小导线上的电阻或减小输电电流。

师:我们在高一学习过电阻r哪些因素决定?生:有电阻率ρ、长度l、截面积s。

师:在输电的过程中这三个量是不是都可以改变?生:导线的长度不能变的。

师:因此我们只能采用电阻率ρ小,截面积s大的材料。

师:哪些材料的电阻率比较小些?生:铜、铝、银等师:在生产生活中通常采用铝导线,因为铜的价格高,密度大在其他条件相同情况下铜、较重不易架设。

同学们我们能不能仅通过增大截面积来减小功率损失的要求。

我们来看一段资料。

把功率200 kw电能用铝线(电阻率为2.9χ10-8ωm)送到10 km以外,要使功率损失为输送功率的10%,用110 v电压输电,导线横截面积多大?师:大家知道这样大面积有多大呢?猜一猜有多大?s=96000 mm2.(演示)脸盆大小。

山东省德州市乐陵一中高中物理 5.5 电能的输送学案 新人教版选修3-2

山东省德州市乐陵一中高中物理 5.5 电能的输送学案 新人教版选修3-2

山东省德州市乐陵一中高中物理 5.5 电能的输送学案 新人教版选修3-2学习目标:1. 知道输电过程2. 理解为什么远距离输电要用高压3. 会分析如何减少输电线上的电压和电功率的损失学习重点:1.理论分析如何减少输电过程的电能损失.2.远距离输电的原理.学习难点:远距离输电原理图的理解.学习过程:一.输送电能的基本要求: , 和 。

二.输电线路上的损失1.损失原因:由于输电线有 ,当电流通过输电线时,产生 ,损失一部分电能,同时输电线上有电压降,故又损失一部分 .2.降低输电损耗的途径:由P 损= = 可见,降低输电线上电能损耗的方法有哪些?这些可以减少电能损耗的方法中,行之有效的方法是:三.远距离输电原理图:R 用以上图中各量之间的关系是:课堂练习:1.在电能输送的电功率一定时,输电线上损失的功率A.与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比C.与输送电流成正比D.与输送电流的平方成正比2.某用电器距离供电电源L ,线路上的电流为I ,若要求线路上的电压降不超过U ,已知输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是( ) A.U lI ρ B.I 2ρ C.U lI 2ρ D.ρI 2UL 3. 用10kV 高压输送电功率为100kW 的交流电,在输电线上损失2%的电功率,输电线的总电阻为________Ω;如改用5kV 电压输送100kW 的交流电,输电线上损失的电功率为________kW.4. 一台交流发电机的输出功率为50kW ,输出电压为240V ,输电线总电阻R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用电需求,则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220V100W"的电灯正常发光?巩固训练:1.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.根据公式,I=P /U ,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B.根据公式I=U /R ,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.根据公式P=I 2R ,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D.根据公式P=U 2/R ,提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍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为A.PB.r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-C.r U P 2-D.r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 3.某发电厂发电机的输出电压为U 1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R ,通过导线的电流为I ,学校得到的电压为U 2,则输电导线上损耗的功率可表示为 A.R U 21 B.()R U U 221- C.I 2R D.I(U 1-U 2)4.分别用1100V 和22000V 的电压输电,若输送的电功率相同,导线的材料和送电距离也相同,则当两次输电损失的电功率相等时,两次所用导线的横截面积之比为A.1:20B.20:1C.1:400D.400:15.如图所示,理想变压器的原线圈接高电压,降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S 原来闭合,且R 1=R 2.现将S 断开,那么交流电压表的示数U ,交流电流表的示数I 和用电器R1上的功率P 1将分别是( )A.U 增大,I 增大,P 1增大B.U 增大,I 减小,P 1增大C.U 减小,I 减小,P 1减小D.U 减小,I 增大,P 1减小6.一小水电站,输出的电功率为20kW ,输电线总电阻为0.5Ω,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.减少50WB.减少1200WC.减少7.68×106WD.增大7.68×106W7.甲地通过某输电线向乙地输送1.0×105kW 电功率,如果用5.5×103V 电压送电,输电线上损失的电功率为4.0×l02kW;如果改用1.1×l05V 电压送电,输电线上损失的电功率为________kW,若要求两次损失的电功率相同,则两次所用导线的横截面积之比为S1:S2=________.8.有一台内阻为1Ω的太阳能发电机,供给一个学校照明用电,如图所示,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R=4Ω,全校共22个班,每班有"220V40W"灯6盏,若全部电灯正常发光,则①发电机输出功率多大?②发电机电动势多大?③输电效率多少?④若使灯数减半并正常发光,发电机输出功率是否减半?。

人教版高中物理选修3-2第五章第5节电能的输送同步训练

人教版高中物理选修3-2第五章第5节电能的输送同步训练

人教版物理选修3-2 5.5电能的输送同步训练一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意)1.图示为远距离输电线路的示意图,若保持发电机的输出电压不变,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用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小时,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变压器的输入电压2.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且都有一个线圈可调,发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变。

在用电高峰期,随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低,为使用户电压达到正常,下列说法中正确的是( )A.仅P1上调一点可使用户电压升高,线路损失减小B.仅P2上调一点可使用户电压升高,线路损失增大C.仅P2下调一点可使用户电压升高,线路损失减小D.仅P1下调一点可使用户电压升高,线路损失增大3.如图为远距离高压输电的示意图,关于远距离输电,下列表述不正确的是()A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好4.我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些。

这是因为用电高峰时()A.用户串联的用电器增多,总电阻比深夜时大,输电线路上的电流小,灯两端的电压较低B.用户串联的用电器增多,总电阻比深夜时大,输电线路上的电流小,通过灯的电流较小C.用户并联的用电器增多,总电阻比深夜时小,输电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大D.输电线路上电流恒定,但用户并联的用电器比深夜时多,通过灯的电流小5.输电线的电阻为r,输送功率为P,送电电压为U,则用户能得到的电功率为A.P B.P−(PU )2r C.P−U2rD.(PU)2r6.如图所示为某一输电示意图,电厂的发电机输出功率为100 kW,输出电压U1=500 V,升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20,输电线电阻为40Ω,用户需要的电压U4=220 V,变压器均为理想变压器。

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答案: ABD
例3、(浙江卷)某水电站,用总电阻为2.5 Ω 的输 电线输电给500km外的用户,其输出电功率是 3×106KW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的 是 A. 输电线上输送的电流大小为2×105A B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C. 若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为 9×108KW D. 输电线上损失的功率为Δ P=U2/r,U为输电电压, r为输电线的电阻
【答案】B
三. 远距离输电的结构
解远距离输电问题的基本方法: 中间突破, 两头发展 . 升压变压器 降压变压器 R线/2
I2
I3
I4
U1
I1
n1
n2 U2
U3
R线/2 P2 = P3 + P损
n3
n4
U4
用户
P1/ n2
P3 = P4
U 3 / U 4 = n 3 / n4
【答案】A
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、距离的远近、技术和经济要求等,要依 照不同情况选择合适的输电电压。并不是越高越好!
例2、(2009年广东物理)关于远距离输电,下列表述正确 的是 A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能 损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的 电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越 好
远距离输电在输送功率不变的情况下,一般采用 高压输电,即:P=UI恒定, 提高输出电压,减小电 流(I=P/U), 达到减小电能和电压损耗的目的.
例1、(福建卷)中国已投产运行的1000kV特高 压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设 甲、乙两地原采用500kV的超高压输电,输电线 上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电 线电阻都不变的条件下,现改用1000kV特高压 输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损 耗的电功率将变为 A.P/4 B.P/2 C.2P D.4P
(1)2500V (3)10:1
(2)60kW (4)440kW
例5、某交流发电机输出功率为5×105 W,输出电压 为U=1.0×103 V,假如输电线的总电阻R=10Ω,在 输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使 用电压U=380 V. (1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比 是多少?(使用的变压器是理想变压器)
I1 /I2 = n2 / n1
U2= U3+U损
I2 = I3 = I
I3 /I4= n4 / n3
例4、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 500kW,端电压为500V,升压变压器原、 副线圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线的 总电阻为1.5Ω,降压变压器的输出电压为 220V,不计变压器的损耗。求: (1)升压变压器的副线圈两端电压; (2)输电导线上的功率损失; (3)降压变压器原、副线圈的匝数比; (4)用户得到的功率。
一、输送电能的基本要求:可靠、保质、经济 二、远距离输电存在的两大问题
1.输电导线上的功率损耗 Δ P= I R线 2.输电导线上的电压损耗 Δ U=IR线
2
怎样才能减 少输电导线 上功率和电 压的损耗?
发 电 厂
ΔUΔP R线
˜
U
P
用 U’电 P’器
体验实例,你能找办法吗?
实例: 输电线的总电阻若为10Ω,输送10kw的电功 率,求(1)若采用400V的电压输电,输电线中的电 流?输电线中损失的电压是多少?用户得到的电压是 多少?输电线损失的功率是多少?用户得到的功率是 多少?(3)如果采用4000V电压输电,输电线中的 电流?输电线中损失的电压是多少?用户得到的电压 是多少?输电线损失的功率是多少?用户得到的功率 是多少?
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