电能的输送(知识梳理)
电能的输送知识点讲解相关总结_
电能的输送知识点讲解相关总结_下面是高中物理第五章交变电流第五节电能的输送相关知识点讲解总结，大家可参考学习哦一、引入新课为了合理利用水、煤等能源，发电站通常修建在靠近这些天然能源的地方。
但用的工厂、生活用户分布却很广泛，有的离电厂很远。
因此就需要把电能输送到远方，电能便于输送，用输电导线把发电机和用电设备连接起来，就可以输送电能。
这就是输送电能的一个优点。
输送电能的基本要求是：安全可靠、保质、经济可靠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电压、频率稳定；经济，则是输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少，电价低。
二、新课教学1．输电导线上的功率损耗任何导线都是具有电阻的，因而输电过程中必然有一部分电能转化成热而损失。
功率损失：P损＝I2R这种损耗显然是非常浪费的，我们要尽量减少。
一般要求这种损失不超过输电功率的10％怎样减少输电的功率损耗呢？可以有两种方法：一种是减少导线的电阻。
由可知，当L一定时，为了减小电阻，可选用电阻率小、截面积S大的导线，目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。
但是要增大导线的截面积，就要多耗费金属材料，这不但使造价提高，而且会使金属导线太重，甚至实际无法做到。
例1：把功率为200KW的电能用铝线输送到10Km以外的地方，要使功率损耗为输电功率的10％，用110V的电压输电，导线的截面积约需多大？（＝2.9 10-8 m）(P损＝200 103 10％＝UI，I＝P损/U＝181A ；P损＝I2R 求得S=96000mm2)另一种方法是减小导线中的电流，在导线电阻不变的情况下，电流如果减小为原来的百万分之一，功率损失P损＝I2R 就减小为原来的万分之一。
输电功率的大小不能随意改变，由P＝UI可知，当P一定时，只要提高U，就能减小I。
这就是要采用高压输电的道理。
例2：在例1中，若把电压提高100倍，即11KV，则导线的截面积只需9.6mm2。
2．输电导线上有电压损失输电导线有电阻，欧姆定律告诉我们，电流通过导线时，会在线路上产生电压降，这就使得输电导线末端的电压U，比起始端电压U低。
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。
电能的获得和输送 知识讲解
电能的获得和输送【学习目标】1. 知道电能的获得途径。
2.知道电能是二次能源，知道各种发电方式的特点和利弊。
3.知道远距离输电采用高压的目的，知道高压输电的全过程以及电网的作用和安全运行的重要性。
4.经历用科学的方法来研究物理问题的过程，明白远距离输电的方法。
【要点梳理】要点一、电能的获得1.电池：(1)伏打电堆：a.简介：1800年，意大利物理学家伏打发明了伏打电堆，这是人类历史上第一个能持续提供电能的电源。
b.能量转化：伏打电堆是将化学能转化为电能的电池。
(2)其他各种电池：电子表中的纽扣电池、汽车中的蓄电池、琳琅满目的各种化学电池都是伏打电池的“后裔”。
随着科技的进步，太阳能可通过硅光电池直接转化成电能。
但是由于其成本高，而且需要光照才能产生电能，所以目前主要用在人造卫星上，无论是化学电池还是硅光电池，都很难提供大功率电动机、电器以及照明所需的电能。
2.发电机(1)人类大规模利用电能主要依靠的两项发明和创造：一是18世纪中期至19世纪发明的热机，他们将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，使人类从化石能源中获得了动力。
二是19世纪初法拉第发现的电磁感应规律，这一发现找到了将机械能转化为电能的途径。
这两项发明和发现使人类大规模获取电能成为可能。
(2)电磁感应现象的内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
电磁感应过程中，将机械能转化为电能。
(3)发电机的原理：利用了电磁感应现象，将机械能转化为电能。
电能不能从自然界直接开采或获取，它必须从其它能源转化而来，所以称为二次能源。
它的最大优点是便于转化和便于输送和分配。
(4)交流发电机的组成：主要是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。
交流发电机的电流方向做周期性变化，这种周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流。
直流发电机线圈产生的电流虽是交流电，但通过换向器的使用输出后，外电路的电流方向不变。
《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。
电能传输知识点总结
电能传输知识点总结
1. 传输方式
- 电线传输：使用导线将电能从发电站传输到用户终端。
- 无线电传输：通过无线电波将电能传输到远距离地区。
2. 传输损耗
- 电线传输：电能在导线中传输时会有一定的损耗，导线的电阻会导致电能转化为热能损失。
- 无线电传输：电能通过无线电波传输时，会遇到传输距离、信号强度衰减等问题，导致一定程度的能量损耗。
3. 传输效率
- 电线传输：相对于无线电传输，电线传输的效率较高，因为导线能够直接将电能传输到目标位置。
- 无线电传输：无线电传输的效率相对较低，因为电能需要经过空气等介质的传输。
4. 传输距离
- 电线传输：电线传输的距离通常较短，受到导线长度的限制。
- 无线电传输：无线电传输可以实现较长距离的传输，可以覆
盖远距离地区。
5. 安全性
- 电线传输：电线传输相对较安全，因为电能传输在有限的导
线内进行，不容易被外界干扰或窃取。
- 无线电传输：无线电传输可能存在安全风险，因为电能通过
无线电波传输，可能会被他人截获或干扰。
6. 应用场景
- 电线传输：常见的电力供应和家庭用电等场景中，主要使用
电线传输电能。
- 无线电传输：移动通信、广播电视、卫星通信等场景中，主
要使用无线电传输电能。
以上是关于电能传输的一些知识点总结，可以帮助您了解电能传输的基本概念和特点。
电能的输送课件
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
图 5－5－2
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
【审题指导】 “输出功率增大”而输送电压保持不变， 说明输电线上的电流要增大，线路上损失的电压增大，进而 会影响其他量发生变化．
【解析】 由题意可知升压变压器的输入电压不变，则 输出电压不变，A 错误；在电能输送过程中有：I＝UP，U 线＝ IR 线，U3＝U2－U 线，因 P 变大，I 变大，所以 U 线变大，所 以降压变压器初级电压 U3 变小，则降压变压器的输出电压变 小，B 错误；由 P 线＝(UP)2R 线，因 P 变大，所以 P 线变大，C 正确；根据PP损＝UPP2R线＝PUR2线，因 P 变大，所以比值变大，D 正确．
B．P′＝PU2ρ2SL
C．P 用＝P－Uρ2LS
D．P 用＝P(1－PUρ2LS )
【审题指导】 (1)“损失功率”是指输电线上消耗的功
率．
(2)输电导线的电阻是功率损失的原因所在．
【解析】 输电线电阻 R＝ρLS 输电电流 I＝UP 故输电线上损失的电功率为 P′＝I2R＝(UP)2ρLS＝PU22ρSL 用户得到的功率为 P 用＝P－P′＝P(1－PUρ2LS)．
2．输送功率是指高压输电线始端变压器输出的电功 率．损失功率是输电线上消耗的功率．
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′
和 P 用的关系式正确的是( )
A．P′＝U2S ρL
【答案】 BD
1．计算输电线上损失的功率可以有多种方法：P 损＝I2R 线＝UR损2 ＝U 损 I.
电能的输送(知识梳理)
电能输送的重要性
保障电力供应
电能输送是保障电力供应稳定、 可靠的关键环节，通过集中发电 和远距离传输，实现电能的优化 配置，满足不同地区和行业的用
电需求。
提高能源利用效率
电能输送采用高压或超高压输电 技术，能够大幅度减少线路损耗， 提高能源利用效率，降低碳排放， 有利于节能减排和可持续发展。
促进经济发展
定期对输电设备进行检查和维护，确保设 备的正常运行，提高电能输送的效率。
优化线路布局
合理规划线路路径
在规划线路路径时，应充分考 虑地形、地貌、建筑物、人口 密度等因素，尽量避开障碍物 和人口密集区域，以降低建设 和维护成本，同时减少对环境 的影响。
采用架空线和地下线相结 合的方式
根据实际情况，采用架空线和 地下线相结合的方式建设输电 线路，以满足不同区域和特定 环境下的需求。
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感谢您的观看
电能输送为经济发展提供了重要 的能源支撑，保障了各行各业的 正常运转，促进了经济的持续发
展。
02 电能输送的方式
高压直流输电（HVDC）
总结词
高压直流输电是一种利用高压直流电进行远距离输电的技术 。
详细描述
高压直流输电通过将直流电能转换为高压直流电，然后通过 架空线或电缆将电能传输到目的地。这种输电方式具有较高 的稳定性和可靠性，能够实现远距离输电，并且能够有效地 减少线路损耗和电磁干扰。
接地措施
将防雷保护器接地，确保电流能 够安全地流入大地，避免雷电对 设备和人员造成危害。
继电保护
速断保护
当线路发生短路故障时，继电保护装 置能够快速切断故障线路，防止事故 扩大。
过流保护
当线路负荷过大或发生过载故障时， 继电保护装置能够自动切断线路或降 低负荷，确保设备安全。
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降低输电损耗的两个途径 1．输送电能的基本要求
2．降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失：ΔP＝_I_2_r__，式中 I(I＝UP，U 为 输电电压)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____．
此外，在求解远距离输电的相关问题时，我们还应熟练掌握 以下几点：
(1)一个原理：要减小输电线上的电压损失和电功率损失， 就要减小输电电流，而输电功率是确定的，由 P＝IU 知，应提 高输电电压．
(2)两个损失： ①电压损失：ΔU＝I 线 R 线，主要原因是输电线有电阻． ②功率损失：P 损＝I2线R 线＝ΔRU线2
电网供电 1．远距离输电基本原理：远距离输电的基本电路，如图所 示．
在发电站内用_升__压___变压器_升__压___，然后进行远距离输电， 在用电区域通过_降__压____变压器降到所需的电压．
2．电网 通过输电线、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． 3．优点 (1)经济——便于使用大容量发电机组，降低运输成本； (2)保质——减少断电风险，调剂供需平衡； (3)可靠——根据不同“电源”的特点，合理调度电力由变压器原 理可以得到线圈 3(匝数为 n3)和线圈 4(匝数为 n4)中各相关量之 间的关系：
UU34＝nn34，II34＝nn43，P3＝P4 3．掌握“一个能量守恒” 远距离输电过程中，在回路 2 的输电线上会损耗一小部分 电功率，剩余的绝大部分电功率通过降压变压器和回路 3 输送 给用户使用．整个输电过程中的功率关系为 P 用＝P 总－P 损．
间的关系
I1＝I 机 U1＝U 机 P1＝P 机
I2＝I 线＝I3 U2＝U 损＋U3 P2＝P 损＋P3
I4＝I 用 U4＝U 用 P4＝P 用
两回 路间
回路Ⅰ、Ⅱ间的联系：UU12＝nn12，I1n1＝I2n2，P1＝P2
的联 系
回路Ⅱ、Ⅲ间的联系：UU34＝nn34，I3n3＝I4n4，P3＝P4
答案： 6∶125 235∶11 470盏
远距离输电中的“三二一” 1．理清“三个回路” 如图所示为远距离输电的简化电路原理图．我们可以把它 划分为三个回路，即图中所示的回路 1、回路 2 和回路 3.
2．抓住“两个联系” (1)在图中，理想的升压变压器联系了回路 1 和回路 2，由 变压器原理可以得到线圈 1(匝数为 n1)和线圈 2(匝数为 n2)中各 相关量之间的关系： UU12＝nn12，II12＝nn21，P1＝P2
(3)三个关系： ①电压损失关系：ΔU＝U2－U3，U2 是升压变压器的输出电 压，U3 是降压变压器的输入电压． ②功率损失关系：P 损＝I2线R 线＝ΔRU线2，升压变压器的输出功 率和降压变压器的输入功率之差即为损失的电功率． ③功率关系：P 用＝P 总－P 损．
发电机的端电压为 220 V，输出电功率为 44 kW， 输电导线的电阻为 0.2 Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为 1∶10 的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为 10∶1 的降压变压器降压供给用户．
回路
中的 能量
P 机＝P 损＋P 用
守恒
有条河流，流量 Q＝2 m3/s，落差 h＝5 m．现利用其 水流发电，若发电机总效率为 50%，输出电压为 240 V，输电 线总电阻 r＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的 6%，为满足用 电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的 匝数比各是多少？能使多少盏“220 V 100 W”规格的电灯正 常发光？(g＝10 m/s2，ρ 水＝1.0×103 kg/m3)
在远距离输电时，输送的电功率为 P，输电电压为
U，所用导线的电阻率为 ρ，横截面积为 S，总长度为 l，输电
线损失的功率为 ΔP，用户得到的功率为 P′，则下列关系式正
确的是( )
A．ΔP＝Uρ2lS
B．ΔP＝PU22ρSl
C．P′＝P－Uρ2lS
D．P′＝P1－UPρ2Sl
思路导图：
解析： 输电线电阻为 R 线＝ρSl ，输电电流为 I＝UP，故输 电线上损失的电功率为 ΔP＝I2R 线＝UP2ρSl ＝PU22ρSl，用户得到的 电功率为 P′＝P－ΔP＝P1－UPρ2Sl .
答案： BD
远距离输电的综合应用问题 1．远距离输电的电路图 如图甲所示为远距离输电的简化电路原理图，可以划分为 三个回路，如图乙．
甲
乙
2．分析三个回路
分析远距离输电路的有效方法是理清三个回路，抓住两个联系，
掌握一个定律．其关系如下表所示：
回路 物理量
回路Ⅰ
回路Ⅱ
回路Ⅱ
三个回路中电 压、电流及功率
思路导图：
解析： 输电电路如图所示．
电源端：P 输出＝Qρ 水 gh×50%＝5×104 W
线路损耗 ΔP＝I22r
得 I2＝
ΔrP＝
P输出×r 6%＝
5×104×0.06 30
A＝10 A
送电电压 U2＝PI输2出＝5×10104 V＝5×103 V 升压变压比 n1∶n2＝U1∶U2＝5×241003＝6∶125 输电线损失电压 ΔU＝I2r＝10×30 V＝300 V U3＝U2－ΔU＝4 700 V，U4＝220 V 降压变压比：n3∶n4＝U3∶U4＝235∶11 灯盏数 N＝P输出P－灯 ΔP＝5×104－51×00104×0.06(盏) ＝470(盏)
要点突破
输电线上的电压损失和功率损失 1．电压损失 输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值，即 ΔU＝U－U′＝Ir 2．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损 失，损失的电功率可以用下列 3 种方式计算： (1)ΔP＝I2r； (2)ΔP＝IΔU； (3)ΔP＝ΔUr 2.