物理：5.5《电能的输送》课件(人教版选修3-2)
思 考 电压越高， 电压越高，对输电线路和变压器的要
输电线上的电压损失， 输电线上的电压损失，除了与输电线 的电阻有关，还与感抗和容抗有关。 的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输 电线路电压较高、导线截面积较大时， 电线路电压较高、导线截面积较大时，电 抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。 抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
n2 U2
U 3 n3
n4 U 4
R用
升压变压器
降压变压器
电压关系： 电压关系：
U1 n1 U 3 n3 = , = ,U 2 = U r + U 3 U 2 n2 U 4 n4
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
n2 U2
U 3 n3
n4 U 4
R用
升压变压器
降压变压器
电流关系： 电流关系： I1 n2 I 3 n4 = , = , I 2 = I r = I3 I 2 n1 I 4 n3
L R= ρ S
方 法
(2)减小输电线中的电流 减小输电线中的电流 思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率 怎样计算输电线路损失的功率? 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 在输电电流一定的情况下,如果线路的 在输电电流一定的情况下 电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率 电阻减为原来的 线路上损失的功率 减为原来的1/? 在线路电阻一定的情况下 在线路电阻一定的情况下, 减为原来的 如果输电电流减为原来的1/100,线路上损 如果输电电流减为原来的 线路上损 失的功率减为原来的1/? 失的功率减为原来的
3、某交流发电机输出功率为5×105 W， 某交流发电机输出功率为5 输出电压为1.0× 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总 电阻10 电阻10 ，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 输电功率的5%，用户使用电压380 V (1)画出输电线路的示意图 标明各部分的 画出输电线路的示意图(标明各部分的 画出输电线路的示意图 符号) 符号 I I I I
三、电网供电
通过网状的输电线、变电站,将许多电 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 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. 这就是电网 性的输电网络 这就是电网 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组, 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, 降低一次能源的输送成本 , 获得最大的经 济效益.同时,电网可以减少断电的风险, 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需平衡, 调剂不同地区电力供需平衡 , 保障供电质 量.
2、如何减少电能损失? 、如何减少电能损失
P =I R 损
2
(1)减小导线电阻 减小导线电阻 (2)减小输电线中的电流 减小输电线中的电流
(1)减小导线电阻 减小导线电阻
由电阻定律知 银的电阻率最小,但 ①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小 但 减小材料的电阻率 银的电阻率最小 价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作 价格昂贵 目前选用电阻率较小的铜或铝作 输电线. 输电线 减小输电线的长度L不可行 不可行,因为要保证 ②减小输电线的长度 不可行 因为要保证 输电距离. 输电距离 ③增加导线的横截面积.可适当增大横截面 增加导线的横截面积 可适当增大横截面 太粗不可能,既不经济又架设困难 积.太粗不可能 既不经济又架设困难 太粗不可能 既不经济又架设困难.
2
R
D、 I (U1 − U 2 ) 、
远距离输电示意图
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有110 我国常用的远距离输电采用的电压有 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用 、 、 ，输电干线采用500 kV 的超高压，西北电网达到750kV。 的超高压，西北电网达到 。
是不是输电电压越高越好? 是不是输电电压越高越好 求越高，建设费用越高。 求越高，建设费用越高。
提高输电电压, 提高输电电压
是减少电能损失的最有效的办法
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电线
发电站→升压变压器 高压输电线 降压变压器→用电单位 发电站 升压变压器→高压输电线 降压变压器 用电单位 升压变压器 高压输电线→降压变压器
交流高压输电基本环节示意图
发 电 机
一、输电线上的功率损失 输电线上的功率损失
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 由于输电线长 ， 电阻大， 通过输电线时，产生热量 热量Q， 通过输电线时，产生热量 ，损失一 电压降， 部分电能， 同时输电线上有电压降 部分电能 ， 同时输电线上有 电压降 ， 故又损失一部分电压. 故又损失一部分电压
输送电能的基本要求： 输送电能的基本要求： 可靠、保质、 可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作, 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 保质：是指保证电能的质量, 频率稳定 经济： 经济：是指输电线路建造和运行的费 用低, 用低P2
r线
3
4
P3
P4
F
U 1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U 4
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， 某交流发电机输出功率为5 输出电压为1.0× 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总 电阻10 电阻10 ，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 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 (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、 匝数比是多少?(使用的是理想变压器 使用的是理想变压器) 匝数比是多少?(使用的是理想变压器)
复习回顾 5.4变压器 变压器
一、变压器的构造 1．示意图 2．符号 变压器的工作原理： 二、变压器的工作原理： 1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流 互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流 现象 交流电 能量转化：电能→磁场能→ 2、能量转化：电能→磁场能→电能 理想变压器： 3、理想变压器：
P =I R 损
2
3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更 哪个途径对于降低输电线路的损耗更 为有效? 为有效 4.怎样计算用户消耗的功率 怎样计算用户消耗的功率P? 怎样计算用户消耗的功率
− P = P输送 P损 用户
5.在保证用户的电功率的前提下 怎样才 在保证用户的电功率的前提下,怎样才 在保证用户的电功率的前提下 能减小输电电流? 能减小输电电流
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
n2 U2
U 3 n3
n4 U 4
R用
1:10 升压变压器
25:1 降压变压器
输送电路的计算步骤
(1)画出供电示意图 画出供电示意图 画出供电 (2)以变压器铁心为界 分出各个回 以变压器铁心为界,分出各个回 以变压器铁心为界 各回路可独立运用欧姆定律分 路,各回路可独立运用欧姆定律分 各回路 析. 各回路间通过线圈匝数比与电 (3)各回路间通过线圈匝数比与电 各回路间 压比和电流比的关系,总功率不变 压比和电流比的关系 总功率不变 等联系. 等联系
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
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
n2 U2
U 3 n3
n4 U 4
R用
升压变压器
降压变压器
功率关系： 功率关系： P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
课堂练习
2、一小型发电站通过升压,降压变压器 、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 把电能输给用户 已知发电机的输出功率是 500kW,端电压为 端电压为500V,升压变压器原、副线 升压变压器原、 端电压为 升压变压器原 圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线的总电 圈的匝数比为 两变压器间输电线的总电 阻为1.5 ,降压变压器的输出电压为 降压变压器的输出电压为220V,不 阻为 降压变压器的输出电压为 不 计变压器的损耗.求 计变压器的损耗 求： (1)升压变压器的副线圈两端电压； 2500V 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)输电导线上的功率损失； 输电导线上的功率损失； 输电导线上的功率损失 60kW (3)降压变压器原、副线圈的匝数比； 降压变压器原、 降压变压器原 副线圈的匝数比； 10:1 440kW (4)用户得到的功率。 用户得到的功率。 用户得到的功率
小结
课后练习
1、学校有一台应急备用发电机,内阻为 、学校有一台应急备用发电机 内阻为 r=1 , 升压变压器匝数比为 升压变压器匝数比为1:4,降压变压器 降压变压器 的匝数比为4:1,输电线的总电阻为 输电线的总电阻为R=4 ,全 的匝数比为 输电线的总电阻为 全 个教室,每个教室用 的灯6 校22个教室 每个教室用“220V,40W”的灯 个教室 每个教室用“ 的灯 要求所有灯都正常发光,则 盏,要求所有灯都正常发光 则： 要求所有灯都正常发光 (1)发电机的输出功率多大？ 发电机的输出功率多大？ 发电机的输出功率多大 (2)发电机的电动势多大？ 发电机的电动势多大？ 发电机的电动势多大 (3)输电线上损耗的电功率多大？ 输电线上损耗的电功率多大？ 输电线上损耗的电功率多大
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人教版高中物理选修3-2课件5.5电能的输送
2．损失电压是指降落在输电线路上的电压，即I线R线． 输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生 电势降落，致使输电线路末端的电压U3比起始端电压要低，这 就是输电线路上的电压损失ΔU＝U2－U3.对于交流输电线路来说， 造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗．其中电阻造成 的电压损失ΔU＝IR.
恒定律依次求解．
【跟踪发散】 2－1：某发电站的输出功率为104kW，输 出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处用户供 电．已知输电线的电阻率ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为 1.5×10－4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失．
输电电路图
(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，如果线路的电阻减小为原来 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？ (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？ (4)怎样计算用户消牦的功率P? (5)在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
A．输电线上损耗的功率为PU022R2 B．输电线上损耗的功率为PU021R2 C．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压 输电 D．采用更高的电压输电会降低输电的效率
解析： 设发电厂输出功率为 P，则输电线上损耗的功率 ΔP ＝P－P0，ΔP＝I2R＝PU21R2 ，A、B 项错误；采用更高的电压输电， 可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项 正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电 厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误．
恒定律依次求解．
【跟踪发散】 2－1：某发电站的输出功率为104kW，输 出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处用户供 电．已知输电线的电阻率ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为 1.5×10－4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失．
输电电路图
(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，如果线路的电阻减小为原来 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？ (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？ (4)怎样计算用户消牦的功率P? (5)在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？
A．输电线上损耗的功率为PU022R2 B．输电线上损耗的功率为PU021R2 C．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压 输电 D．采用更高的电压输电会降低输电的效率
解析： 设发电厂输出功率为 P，则输电线上损耗的功率 ΔP ＝P－P0，ΔP＝I2R＝PU21R2 ，A、B 项错误；采用更高的电压输电， 可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项 正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电 厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误．
物理：5.5《电能的输送》(人教版选修3-2)ppt课件
降压变压器
;
16
二、远距离输电原理图
I1
P1
F
U 1 n1
I 2
P2
n2
U 2
I3 r
线
P3
U n3 3
I4
P4
n4
U 4
R 用
升压变压器 功率关系：
降压变压器
P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
;
17
I1
P1
F
U
n1
1
I 2
P2 n2 U
2
I3
r
线
P3
U n3 3
I4 P4 n4 U
4
R 用
A、
B、
C、
D、
A
U
2 1
(U 1 - U 2 )2
R
R
I 2R
I(U1 -U2)
;
20
远距离输电示意图
;
21
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线 采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
是不是输电电压越高越好?
思考
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
升压变压器 电压关系：
降压变压器
U 1
U 2
n
U
1,
3
n
U
2
4
n 3 ,U
U
+U
n
2
r
3
4
;
18
I1
P1
F
U 1 n1
I 2
P2
n2
U 2
I3 r
高中物理 5.5《电能的输送》课件 新人教版选修3-2
U2 n2
电流关系： I1 n2
I2 n1
P2 ΔP P3 U2 ΔU U3
I2 I3
P3 P4
U3 n3 U4 n4 I3 n4 I4 n3
在高压输电模型中，设发电机的输出功率为 P，输送 电压为 U1，输电线的电阻 r，升压变压器的原副线圈匝数 分别为 n1、n2，降压变压器原副线圈分别为 n3、n4，你能 算出线路中损失的功率和电压吗？用户得到的功率和电压 分别是多少？
1. 把功率为 22 kW 的电能用总电阻为 2 Ω 的导线输送 到远方的用户，用 220 V 的电压输电，导线损失的功率 为多少？若改用 22 kV 的电压输电，导线损失的功率又 为多少？
220 V 输电，损失的功率为 P(P)2R4104 W U
22 kV 输电，损失的功率为 P(P)2R4 W U
这节教材是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典 型例子。通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分 析、解决实际问题的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅 读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。
讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学 生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输 电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但 真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些 实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。
I1
I2 ΔP
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中
I1
发
电流关系： I1 n2
I2 n1
P2 ΔP P3 U2 ΔU U3
I2 I3
P3 P4
U3 n3 U4 n4 I3 n4 I4 n3
在高压输电模型中，设发电机的输出功率为 P，输送 电压为 U1，输电线的电阻 r，升压变压器的原副线圈匝数 分别为 n1、n2，降压变压器原副线圈分别为 n3、n4，你能 算出线路中损失的功率和电压吗？用户得到的功率和电压 分别是多少？
1. 把功率为 22 kW 的电能用总电阻为 2 Ω 的导线输送 到远方的用户，用 220 V 的电压输电，导线损失的功率 为多少？若改用 22 kV 的电压输电，导线损失的功率又 为多少？
220 V 输电，损失的功率为 P(P)2R4104 W U
22 kV 输电，损失的功率为 P(P)2R4 W U
这节教材是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典 型例子。通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分 析、解决实际问题的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅 读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。
讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学 生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输 电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但 真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些 实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。
I1
I2 ΔP
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F U1 n1
n2 U2
U3 n3
n4 U4
R用
在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中
I1
发
2018版高中物理人教版选修3-2课件：5.5 电能的输送
高压输电既能减小功率损失,也能减小电压损失,但在实际输送 电能时,还需综合考虑各种因素,依照不同的情况,选择合适的输电 电压。
-10-
5 电能的输送 123
Z Z D 目标导航
知识梳理
HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
3.远距离高压输电电路分析 (1)基本电路(如图)
)
点拨:输电线损失的电功率 用户得到的电功率P用=P-P'。
-14-
5 电能的输送 类型一 类型二
Z Z D 目标导航
知识梳理
HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
答案:BD 题后反思输送的功率(电压)、损失的功率(电压)、用户得到的功 率(电压)分别对应于输电过程的“始”“中”“末”。只有理解好“输送 ”“损失”“得到”的含义,才能避免张冠李戴,正确解题。 触类旁通例题1中输电线上损失的电压U'是多少?
2.降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失:ΔP= I2R,I为输电电流,R为输电线的电阻。 (2)降低输电损耗的两个途径:
①减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,
应当选用电阻率小的金属材料,还要尽可能增加导线的横截面积。
②减小输电导线中的电流:为减小输电电流,同时又要保证向用
户提供一定的电功率,就要提高输电电压。
-4-
5 电能的输送 123
Z Z D 目标导航
知识梳理
HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
高二物理课件：第5章第5节《电能的输送》(人教版选修3-2)ppt
P (2)减小输电电流 I，据 I＝ U ①减小输送功率 P：在实际中不能以用户少用或不用电 来达到减少损耗的目的． ②提高输电电压 U：在输送功率 P 一定，输电线电阻 R 一 P2 定的条件下，输电电压提高到原来的 n 倍，据 P 损＝( ) · R U 1 知，输电线上的功率损耗将降为原来的 2. n 根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损 耗最有效、最经济的措施．
能力提升 6．(2011年福建厦门)某小型水电站的电能输送示意图如 图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供
电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝
数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220 2 sin 100πt V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成
2．输电线路上的电压损失 输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产 生电势降落，致使输电线路末端的电压U3比起始端电压要低， 这就是输电线路上的电压损失ΔU＝U2－U3对于交流输电线 路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗．其 中电阻造成的电压损失ΔU＝IR.
3．减小输电线路上的电压损失的方法 据ΔU＝IR可知，减小输电线路上电压损失的方法主要
解析：远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发
热损耗，由P失＝I2R可以看出，在保证输电功率的前提下有两
种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由 R＝ρ L 知，A正确．二是减小输电电流，B正确．若输电电压
S
一定，由P＝UI知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电
中能量损耗P失＝I2R越大，C错误．在影响高压输电的因素中 另一个重要因素是电晕放电引起的电能损耗，在输电电压越高 时，电晕放电引起的电能损失越大，D正确． 答案：ABD
人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送课件(共16张PPT)
• 3、各回路间通过变压器的规律相联系
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.
P损 I 2r
功率损失：
P损 I 2r
减小功率 损失方法
减小R线
r l
S
1.减小输电距离L 不行
2.减小电阻率ρ 铝铜导线 3.增大导线的横截面面积S
不理想
减小电流I P＝UI 提高输电电压U
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
我国常用的远距离输电采用的电压有： 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV高压输电。目前世界 上正在试验1150kV的超高压输电。
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，会增加绝缘难度，提高架 线费用，还容易引起输电线路向大气放电，增加能量损失。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。
（5）工作原理：互感现象
电能---磁场能---电能的转换
变压器的工作原理
1. 变压器的工作原理: 是利用电磁感应原理工作的.因 此变压器只能改变交流电压，而不能改变恒定电压. 注意：变压器的原线圈如果接的是干电池、蓄电池或 匀速切割的导体棒时，副线圈两端的电压为零。 2．几个关系式
• 电压关系： U1 n1 U2 n2
I2
n2
R
发电厂 能源丰富，有利开发
远距离
用户（负载） 能源缺乏，用电量大
一、电能的输送
• 1、优点：电能便于远距离输送 • 2、输送电能的基本要求：
可靠: 少有故障 保质：电压、频率稳定 经济：输电成本低
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.
P损 I 2r
功率损失：
P损 I 2r
减小功率 损失方法
减小R线
r l
S
1.减小输电距离L 不行
2.减小电阻率ρ 铝铜导线 3.增大导线的横截面面积S
不理想
减小电流I P＝UI 提高输电电压U
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
我国常用的远距离输电采用的电压有： 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV高压输电。目前世界 上正在试验1150kV的超高压输电。
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，会增加绝缘难度，提高架 线费用，还容易引起输电线路向大气放电，增加能量损失。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。
（5）工作原理：互感现象
电能---磁场能---电能的转换
变压器的工作原理
1. 变压器的工作原理: 是利用电磁感应原理工作的.因 此变压器只能改变交流电压，而不能改变恒定电压. 注意：变压器的原线圈如果接的是干电池、蓄电池或 匀速切割的导体棒时，副线圈两端的电压为零。 2．几个关系式
• 电压关系： U1 n1 U2 n2
I2
n2
R
发电厂 能源丰富，有利开发
远距离
用户（负载） 能源缺乏，用电量大
一、电能的输送
• 1、优点：电能便于远距离输送 • 2、输送电能的基本要求：
可靠: 少有故障 保质：电压、频率稳定 经济：输电成本低
人教版 高二物理 选修3-2 第五章：5.5-电能的输送(共26张PPT)
2020/7/11
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二、输电线路上的电压损失
１．电压损失：输电线路始端电压U跟末端 电压U’的差值，称为输电线路上的电压损失， U ＝ U －U’ ，如图所示： ΔU I
R 电U 站
U’
用 户
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Hale Waihona Puke 2．造成电压损失的因素（1）输电线电阻造成电压损失
U＝IR．
（2）输电线感抗和容抗造成电压损 失．
● 大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、 15.75kV、18.0kV。
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例：发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每 条输电线电阻0.2Ω，求用户得到的电压和电功率 各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压 变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1 的降压变压器降压后供给用户， 则用户得到的电 压和电功率各是多少？
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②提高输电电压U ： 在输送功率P 一定，输电线电阻r一定 的条件下，输电电压提高到原来的n倍，
输电电流减小到原来的1/n,则输电线 上的功率损失降为原来的1/n2倍．
可见，采用高压输电是减小输电线 上功率损失的最有效、最经济的措施．
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功率关系
I ΔP
电 站P
R
P’
用 户
P = P’ + P
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学习重点 找出影响远距离输电损失的因素，理解高压输电可减少
功率与电压损失。 学习难点
理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压 ΔU。
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一、输电线上的功率损失
１．设输电电流为I，输电线电阻为R，
则输电线上的功率损失为：
P I 2R
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2．减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R ①减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用 减小L来减小r．
人教版高中物理选修3-2课件5.5_电能的输送
3．在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电 功率不变时那么
A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反
比 D．输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比
4．远距离输送一定功率的交流电，若输电电 压提高n倍则
A．输电导线上损失的电功率不变 B．输电导线的电压损失不变 C．输电导线的电功率损失原来的1/n倍 D．输电导线的电功率损失是原来的1/n2倍 E．输电导线的电压损失是原来的1/n倍 F．输电导线的电压损失是原来的1/n2倍
高中物理课件
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5.5、电能的输送
三峡水电站
内陆 能源丰富， 有利开发
电站站址
远距离
沿海 能源缺乏， 用电量大
用户（负载）
电能输送的优点：方便、节约
输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。
输送电能的基本要求是：
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。
高压输电
三、电网供电
采用电网供电的优点： 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需平 衡，保障供电质量。
作出示意图
1.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，学校得到电压为U2，下列4个计算输电线
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
面临的问题
需要远距离输电
25A 150V
6250W
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2018版高中物理5.5电能的输送课件 新人教版选修3-2
5 电能的输送
1.电能输送 了解输送电能的基本要求,了解交变电流从变电站到用户的输电 过程。 2.远距离输电 知道远距离输电时输电线上的电压损失和功率损失与哪些因素 有关及减小损失的方法,理解应用高压输电的道理,知道远距离输 电线路的基本构成,会对简单的远距离输电线路进行定量计算。
1
2
3
1.输送电能的基本要求
线
������
线
1
2
3
②输送功率、输电线上损失的功率与用户得到的功率
在上图中输送功率是指P2(P1=P2),输电线上损失的功率是指 ΔP,P3=P4是用户得到的功率,显然P2=ΔP+P3,所以计算输电线上损 失的功率可以借助以下公式:
ΔP= ������线 2 ������线 = ������线 Δ������ , Δ������ =
1
2
3
2.降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失:ΔP= I2R,I为输电电流,R为输电线的电阻。 (2)降低输电损耗的两个途径: ①减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下,为了减小电阻, 应当选用电阻率小的金属材料,还要尽可能增加导线的横截面积。 ②减小输电导线中的电流:为减小输电电流,同时又要保证向用 户提供一定的电功率,就要提高输电电压。
Δ������2 ������线
=
2 ( ������3 - ������2) , ������线
Δ������ = ������3 − ������2 等来进行计算。
类型一
类型二
类型一 输送电压(功率)和损失电压(功率)辨析 【例题1】 (多选)在远距离输电时,输送的电功率为P,输送电压 为U,所用导线的电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为l,输电线损失的 电功率为P',用户得到的电功率为P用,则P'、P用的表达式正确的是 ( )
1.电能输送 了解输送电能的基本要求,了解交变电流从变电站到用户的输电 过程。 2.远距离输电 知道远距离输电时输电线上的电压损失和功率损失与哪些因素 有关及减小损失的方法,理解应用高压输电的道理,知道远距离输 电线路的基本构成,会对简单的远距离输电线路进行定量计算。
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1.输送电能的基本要求
线
������
线
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②输送功率、输电线上损失的功率与用户得到的功率
在上图中输送功率是指P2(P1=P2),输电线上损失的功率是指 ΔP,P3=P4是用户得到的功率,显然P2=ΔP+P3,所以计算输电线上损 失的功率可以借助以下公式:
ΔP= ������线 2 ������线 = ������线 Δ������ , Δ������ =
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2.降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失:ΔP= I2R,I为输电电流,R为输电线的电阻。 (2)降低输电损耗的两个途径: ①减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下,为了减小电阻, 应当选用电阻率小的金属材料,还要尽可能增加导线的横截面积。 ②减小输电导线中的电流:为减小输电电流,同时又要保证向用 户提供一定的电功率,就要提高输电电压。
Δ������2 ������线
=
2 ( ������3 - ������2) , ������线
Δ������ = ������3 − ������2 等来进行计算。
类型一
类型二
类型一 输送电压(功率)和损失电压(功率)辨析 【例题1】 (多选)在远距离输电时,输送的电功率为P,输送电压 为U,所用导线的电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为l,输电线损失的 电功率为P',用户得到的电功率为P用,则P'、P用的表达式正确的是 ( )
高中物理 5.5电能的输送课件 新人教版选修3-2
低压输电线路： 输电电压220V------输电功率100kW以下， 距离为几 百米以内。 高压输电线路： 输电电压35kV或110kV------输电功率100kW以下，
距离为几十千
米到上百千米。 超高压输电线路： 输电电压220kV以上------输电功率10万kW以上， 距 330KV、 以上。 500KV、 750KV 离为几百千米
1.减少输电线的电阻
选用电阻率小的金属作导线材料。 （一般用铝或铜） 缩短距离 增大导线的横截面
2.减小输电线上的电流 讨论： 能不能由I=P/U减小p来 减小电 流？ 输送功率P是一定的 由P=UI 增加U 减少I r
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的功率变为原 来的多少倍？ 再思考：是不是输电电压越高越好？为什么？
n2
P1=P2
n3
n4
功率关系： 电压关系：
, P2= ∆P+P3 , P3=P4 U2= ∆U +U3
U1 n1 U 2 n2
U 3 n3 U 4 n4
电流关系：
I1 n2 I 2 n1
I2=I3
I 3 n3 I 4 n4
知识运用
25A
250V
150V
6250W 如何减少输电中的功率损失？
3750W
作出示意图
课堂练习 1.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、 B、 C、
U 12 R
D、
(U1 U 2 ) 2 R
I R
2
I (U1 U 2 )
试试看 一般说，发电厂发出的电只有几千伏，若要进行几百公里 的传输，你能设计出简单的远距离输电电路吗？讨论一下， 画出简单示意图！