高中物理电能的输送知识点
高中物理电能的输送知识点
高中物理电能的输送知识点高中物理电能的输送知识点许多大型水电站建设在远离我们的高山峡谷之中，电能在那里生产出来，并不能马上被使用，它只有通过电力网跨过千山万水到达城市、工厂，走进千家万户，才能被使用;离城市较近的火电厂、核电站生产出的电能也要通过电力网传输，才能被使用。
因此，电力网成为连接电厂和用户的纽带，它就像是电力系统中的“血管”。
电力网是由升压变压器、传输线路、高压塔架、降压变压器、无功补偿器、避雷器等电气设备，以及监视和控制自动装置所组成的复杂网络系统。
下图即为一变电站的输配电系统。
高中物理变电站的输配电系统电能在发电机中生产出来，此时电压为10kV左右，经升压变压器变成220kV或500kV后，通过超高压输电线输送到城市的供电网上，再经多级降压变压器最终变为220V，才能供我们使用。
这就是常见的交流输电方式。
由于交流输电日益暴露出一些问题。
因此人们也开始采用新型的高压直流输电方式进行远距离输电，在我国建成的就有“葛-上”(葛洲坝-上海)500kV直流输电线。
高压直流输电方式就是在原有的交流输电网中增加了整流器(把交流电变为直流电)和逆变器(把直流电变为交流电)，来完成其任务的。
那为什么传输时要采用超高压(500kV等)输电呢?主要是因为要减少线损(Q)，也就是电能在传输时在传输线上以热能等形式白白损失掉的能量。
只有不断地提高电压，才能减少线损Q与通过传输线的电流I有这样的关系：Q=I2R，因为传输线的电阻R一定，因此要减少Q就要减小I，而I 又与电压U成反比，因此，减少线损就要提高电压。
我们平时最常见到的传输线路就是架空线路，其次是电力电缆。
最新的、最有前途的传输线要数高温超导导线了，据华中理工大学超导电力科研与发展中心提供的一份报告，目前，中国输配电系统的网络损耗高达百分之八点五，到，按预测的装机容量，中国在输配电网上将损失二到三个三峡电站所发出的电能。
而高温超导导线由于其零电阻的特性，将能极大地减少线损。
高中物理 第五章 第五节 电能的输送课件
讨论与交流：
2.降低输电损耗的途径是什么?
减少输电线的电阻
由ΔP=I2r可知：
可减少功率损失。
减少输电线的电流
3.若采用减小导线电阻的方法，在输电线 长度一定的情况下，应采用什么措施?
由 R ρ L 可知：
S
讨论与交流：
2.降低输电损耗的途径是什么?
减少输电线的电阻
由ΔP=I2r可知：
可减少功率损失。
减少输电线的电阻 由ΔP=I2r可知：
减少输电线的电流
讨论与交流：
2.降低输电损耗的途径是什么?
减少输电线的电阻
由ΔP=I2r可知：
可减少功率损失。
减少输电线的电流
讨论与交流：Leabharlann 2.降低输电损耗的途径是什么?
减少输电线的电阻
由ΔP=I2r可知：
可减少功率损失。
减少输电线的电流
3.若采用减小导线电阻的方法，在输电线 长度一定的情况下，应采用什么措施?
讨论与交流：
1.输电线上功率损失的原因是什么？功率损 失的表达式是什么？
输电线上功率损失的主要原因是由于输电线 有电阻，会有一部分电能转化为热能而损失掉。
三、降低能耗的两个途径
思考： 远距离大功率输电面临的困难是什么？
在输电线上有功率损失。
讨论与交流：
1.输电线上功率损失的原因是什么？功率损 失的表达式是什么？
输送功率：
二、输电的模型
思考：怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢?
输电线
r
电
用
源 U送
户
输电线
输送电压： 电源向外输电时，其两端的电压即 为输送电压 。
输送功率： 电源对外发出的功率即输送功率。
电能的输送知识点总结
电能的输送知识点总结电能的输送是指将电能从发电厂输送到用户的过程。
在这个过程中，需要考虑电能的输送效率、安全性、稳定性等因素。
本文将从输送方式、输送线路、输送设备等方面进行总结。
一、输送方式电能的输送方式主要有两种：交流输电和直流输电。
1. 交流输电交流输电是指将交流电能通过输电线路输送到用户的过程。
交流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、成本低、维护方便等。
交流输电的缺点是输电线路的电压和电流波动大，容易产生电磁干扰和电压降低等问题。
2. 直流输电直流输电是指将直流电能通过输电线路输送到用户的过程。
直流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、电压稳定、电流平稳等。
直流输电的缺点是成本高、维护困难等。
二、输送线路输送线路是指将电能从发电厂输送到用户的电缆或电线路。
输送线路的选择需要考虑输电距离、输电功率、输电电压等因素。
1. 输电距离输电距离是指电能从发电厂到用户的距离。
输电距离越远，输电损耗越大，需要选择更高电压的输电线路。
2. 输电功率输电功率是指电能的传输功率。
输电功率越大，需要选择更大的输电线路。
3. 输电电压输电电压是指电能的传输电压。
输电电压越高，输电损耗越小，但需要更高的安全措施。
三、输送设备输送设备是指将电能从发电厂输送到用户的设备，包括变电站、变压器、开关设备等。
1. 变电站变电站是将发电厂输送的电能进行变压、分配、控制等处理的设备。
变电站的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
2. 变压器变压器是将电能的电压进行变换的设备。
变压器的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
3. 开关设备开关设备是控制电能输送的设备。
开关设备的作用是控制电能的开关、保护电路、调节电压等。
电能的输送是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的输送方式、输送线路和输送设备，以确保电能的安全、稳定和高效输送。
高中物理知识全解2.7电能的输送
高中物理知识全解2.7电能的输送一：正弦式交变电流发电机原理基础知识：1、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流〔AC 〕2、方向不随时间变化的电流称为直流〔DC 〕〔大小、方向均不随时间变化的电流叫恒定直流电〕①正弦式交变电流发电机⎧⎨⎩由楞次定律理解感应电流的方向。
1、定性分析：由切割磁感线产生感应电动势原理理解感应电流的大小。
I 、由甲图到乙图的过程，感应电流方向为D C B A →→→,且感应电流逐渐增大。
II 、由乙图到丙图的过程，感应电流方向为D C B A →→→,且感应电流逐渐减小。
III 、由丙图到丁图的过程，感应电流方向为A B C D →→→,且感应电流逐渐增大。
IV 、由丁图到戊图的过程，感应电流方向为A B C D →→→,且感应电流逐渐减小。
中性面：物理学中把线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面〔如上图甲，丙、戊〕。
(1)线圈平面转到中性面时刻：B S ⊥，Φ最大，如今刻线圈没有切割磁感线故如今刻0=e ，0=i 〔如上图甲，丙、戊〕，电流方向在中性面前后发生改变。
线圈平面每通过中性面后，感应电流的方向就改变一次，因此线圈转动一周〔即一个周期范围内〕，感应电流的方向就改变两次。
(2)线圈平面与中性面垂直时刻，B S //，0Φ=，如今刻线圈垂直切割磁感线故如今刻e 最大，i 最大〔如上图乙，丁〕，电流方向前后不变。
(3)线圈从中性面开始转动的过程中，电流从零逐渐增大到最大，再由最大逐渐减小，到下一个中性面时刻变为零。
2、定量分析假设AB 长为L1，BC 长为L2，转动的角速度为ω，磁感应强度为B ，那么AB 边产生的感应电动势：θυsin 1nBL e AB =而AB 边的线速度：221L ⋅=ωυ⇒θωsin 2121L nBL e AB ⋅==1sin 2nBS ωθ 同理可得：1sin 2CD e nBS ωθ= ∴θωθωsin sin S 212nBS nB e e e CD AB =⨯=+=假设线圈ABCD 通过中性面时刻开始计时，那么t ωθ=，令max E nBS ω=∴t E t nBS e m ωωωsin sin ax ==【max E nBS ω=是感应电动势的最大值，也叫做峰值】 由于电动势按正弦规律变化，因此当负载接电灯等用电器时，负载两端的电压u 、通过的电流i ，也按正弦规律变化即：t U u ωsin max =，t I i ωsin max =【例题】下图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示固定轴匀速转动，能产生正弦式交变电流的是〔〕【例题】将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为r(m)，让它在磁感应强度为B(T)、方向如下图所示的匀强磁场中绕轴MN 匀速转动，转速为n(r/s)，导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路接有阻值为R(Ω)的电阻，其余部分的电阻不计，那么()A 、通过电阻R 的电流恒为Bn π2r2RB 、电阻R 两端的电压的最大值为Bn π2r2C 、半圆导线从图示位置转过180°的过程中，通过电阻R 的电荷量为B πr2RD 、电阻R 上消耗的电功率为R r Bn 2)(222领悟：上题中半圆形导线切割磁感线的线速度大小处处不等。
高三物理电能的输送知识点
高三物理电能的输送知识点电能的输送是物理学中的一个重要知识点，涉及到电力传输、电路布线以及电子设备的操作等方面。
本文将介绍电能输送的基本原理、电流传输的方式以及常见的电路连接方式。
通过了解电能输送的知识点，可以帮助我们更好地理解和应用电能。
一、电能的基本原理电能是电荷做功的能力，是由带电粒子的电荷之间相互作用而产生的能量。
通常用符号E表示，单位是焦耳（J）。
电能的输送是指将电能从一个地方传送到另一个地方，其中涉及到电流的传输和电路的连接。
二、电流传输的方式电流是带电粒子在导体中的流动，是电能输送的载体。
根据电流传输的方式不同，可以分为直流和交流两种。
1. 直流（Direct Current，简称DC）直流电流的方向是保持不变的，电荷的流动方向始终相同。
直流电能的传输通常应用于低压、小功率的场合，比如电池、小型电子设备等。
2. 交流（Alternating Current，简称AC）交流电流的方向是周期性变化的，电荷的流动方向会不断改变。
交流电能的传输主要用于家庭、工业和城市电力系统中，因为它能够方便实现远距离的输送和大功率的传输。
三、电路连接方式为了实现电能的输送，电路需要进行合理的连接。
根据连接方式的不同，电路可以分为串联、并联和混合连接。
1. 串联连接串联连接是将电器依次连接在同一电路中，电路中只有一条路径供电流通过。
串联连接的特点是电流强度在各个电器中相同，而电压则依次分配给各个电器。
串联连接常用于需要依次工作的电器，比如圣诞灯串、电子钟等。
2. 并联连接并联连接是将电器并列地连接在电路中，电路中有多条路径供电流通过。
并联连接的特点是电压在各个电器中相同，而电流则依次分配给各个电器。
并联连接常用于需要同时工作的电器，比如家庭电路、电脑外设等。
3. 混合连接混合连接是将电器既串联又并联地连接在电路中，根据实际需要进行灵活的连接。
混合连接常用于复杂的电路系统，比如工业生产线、通信网络等。
四、电能输送的技术和应用随着科技的不断进步，电能输送的技术和应用也得到了广泛发展。
《电能的输送》 知识清单
《电能的输送》知识清单一、电能输送的基本原理电能的输送是将发电厂产生的电能通过输电线路输送到用户端的过程。
其基本原理是利用电磁感应现象，即在变化的磁场中会产生感应电动势，从而实现电能的传输。
在输送电能时，需要考虑两个重要的因素：电压和电流。
根据电功率的公式 P ＝ UI（其中 P 表示功率，U 表示电压，I 表示电流），在输送一定功率的电能时，提高电压可以降低电流。
二、为什么要提高输电电压降低输电电流具有很多好处。
首先，电流在输电线路中会产生热损耗，根据焦耳定律 Q ＝ I²Rt（其中 Q 表示热量，I 表示电流，R 表示电阻，t 表示时间），电流越大，热损耗就越大。
通过提高电压来降低电流，可以显著减少输电线路上的能量损耗，提高电能的输送效率。
其次，降低电流还可以减小输电线路的电阻要求。
因为在相同的功率下，电流越小，线路电阻对电能输送的影响就越小，从而降低了对输电线路材料和规格的要求，节约了成本。
此外，提高输电电压还能增加输电距离。
较高的电压能够使电能在更远的距离上进行有效输送，从而扩大了电力供应的范围。
三、输电线路的构成输电线路主要由导线、杆塔、绝缘子、金具等组成。
导线是输送电能的主要载体，通常采用铝、铜等导电性良好的金属材料。
为了减少电能损耗和提高输电效率，现代输电线路中常采用多股绞线的形式，以增加导线的表面积，降低电阻。
杆塔用于支撑输电导线，将导线架空在空中，避免与地面或其他物体接触。
杆塔的类型有很多种，如直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔等，根据输电线路的走向和地形条件进行选择和布置。
绝缘子的作用是使导线与杆塔之间保持绝缘，防止电流泄漏。
绝缘子通常由陶瓷、玻璃或合成材料制成，具有良好的绝缘性能和机械强度。
金具则用于连接导线、绝缘子和杆塔等部件，保证输电线路的稳固和安全运行。
四、变压器在电能输送中的作用变压器是电能输送系统中不可或缺的设备。
它的主要作用是改变电压的大小。
在发电厂，通常使用升压变压器将电压升高，以便进行远距离输送。
高二物理选修3-2电能的输送
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近这些能源的地 方.而用电的地方却很多,例如:
有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这 就涉及电能远距离的输送问题．即:
输送电能的基本要求：可靠、保质、经济 可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电 保质：是指保证电能的质量,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
符号) I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
3、某交流发电机输出功率为5×105 W， 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总 电阻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380 V
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的 匝数比是多少?(使用的是理想变压器)
【远距离输电面临的问题】
“西电东送” ，我国东西部距离远达数千公里，输电 线上的电阻肯定很大，输电过程中的必然有损耗
输电线上的功率损失 输电线上的电压损失
一、输电线上的功率损失
输电线 r
源 电 U送
用 户
输电线
1、为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电
线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输 电线上有电压降，故又损失一部分电压.
220V输电，损失的功率为 22KV输电，损失的功率为
P ( P )2 R 4104W
U
P ( P )2 R 4W
U
总结：
减小输送电流的方法可以通过提高输电电压 来实现。
讨论与交流：
5、哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效？ 举例说明。
高中物理人教版选修32 5.5 电能的输送(共33张PPT)
r I2
nP22U2
I3
线 P3
U3n3
I4
P4
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
机械功率P=mgh/t=1000×4 × 9.8 ×5=1.96 ×105W
发电机的输出功率P1=0.5 ×P= 9.8×104W
∵线P路r=上I2 损2 r,耗的功率为P∴r=电4流90为0 IW2，=35A， U2 =P2/I2 =2800V, 线路上的电压为Ur=I2 r=140V，
U3=U2-Ur=2200-I2r==2192(V) U用=U4=n4U3/n3=219.2(V)
Pr=I22r=16(W)
P用=P1-Pr=4400-16==4384(W)
交流高压输电基本环节示意图
发
电 机
U1
U2
U3
U4
用 电
器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
二、远距离输电原理图
I1
I2
I3
I2=50(A)
I1=P1/U1=103
n1/n2=I2/I1=50/ 1000=1/20
(2) U2=n2U1/n1=105 U3=U2-Ur=105-50×80=96×103(v)
（2）使用变压器
I2
I3
I4
P´r=P0-P2=I22r=(P0/U2)2r
U1 U2
N1/N2=U1/U2
N1 U1 (P0 P2)
(P0-P1)/ (P0-P2)= I2r/ I32r
N2 U2 (P0 P1)
P1=I2R
P2=I42R
n1 I4 P2(P0 P1)
I2=P1/R=P1I42/P2 n2 I3 P1(P0 P2)
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高中物理电能的输送知识点
高中物理电能的输送知识点
许多大型水电站建设在远离我们的高山峡谷之中，电能在那里生产出来，并不能马上被使用，它只有通过电力网跨过千山万水到达城市、工厂，走进千家万户，才能被使用;离城市较近的火电厂、核电站生产出的电能也要通过电力网传输，才能被使用。
因此，电力网成为连接电厂和用户的纽带，它就像是电力系统中的“血管”。
电力网是由升压变压器、传输线路、高压塔架、降压变压器、无功补偿器、避雷器等电气设备，以及监视和控制自动装置所组成的复杂网络系统。
下图即为一变电站的输配电系统。
高中物理变电站的输配电系统
电能在发电机中生产出来，此时电压为10kV左右，经升压变压器变成220kV或500kV后，通过超高压输电线输送到城市的供电网上，再经多级降压变压器最终变为220V，才能供我们使用。
这就是常见的交流输电方式。
由于交流输电日益暴露出一些问题。
因此人们也开始采用新型的高压直流输电方式进行远距离输电，在我国建成的就有“葛-上”(葛洲坝-上海)500kV直流输电线。
高压直流输
电方式就是在原有的交流输电网中增加了整流器(把交流电
变为直流电)和逆变器(把直流电变为交流电)，来完成其页 1 第
任务的。
那为什么传输时要采用超高压(500kV等)输电呢?主要是
因为要减少线损(Q)，也就是电能在传输时在传输线上以热
能等形式白白损失掉的能量。
只有不断地提高电压，才能减少线损Q与通过传输线的电流I有这样的关系：Q=I2R，因为传输线的电阻R一定，因此要减少Q就要减小I，而I又与电压U成反比，因此，减少线损就要提高电压。
我们平时最常见到的传输线路就是架空线路，其次是电力电缆。
最新的、最有前途的传输线要数高温超导导线了，据华中理工大学超导电力科研与发展中心提供的一份报告，目前，中国输配电系统的网络损耗高达百分之八点五，到2019年，按预测的装机容量，中国在输配电网上将损失二到三个三峡电站所发出的电能。
而高温超导导线由于其零电阻的特性，将能极大地减少线损。
输配电除了需要变压器、传输线路等电气设备外，还需要输配电自动化技术的支持。
输配电自动化控制的主要任务是：1.要保证传输电能的质量，也就是要保证所传输电的电压、频率，而这就要合理地分配电网中的无功功率和有功功率，这就要精确地进行潮流计算，再进行功率分配和功率补偿。
2.要保证电力网运行的安全，也就是要保证变压器、传页2 第
输线路等的故障的预防、排除和恢复等等。
我国由于能源分布不均衡，高电压、长距离的电力输送日趋增加，这使电力系统的稳定性问题变得十分突出。
同时，随着城市化进程的加快，常规的电力技术也难以解决大城市高密度送电问题。
因此，输配电自动化技术将需要更快速地发展，在电力系统中发挥更大的作用。
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