第三节：电能的远距离传输资料
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高中物理第4章远距离输电第3节电能的远距离传输课件鲁科版选修3_2
[特别提醒] (1)输电电压是指加在输电线起始端的电压，电压损失是指 输电线上的电压降。 (2)输送功率是指加在输电线起始端的功率，功率损失是输 电线上消耗的功率。 (3)减小输电线上的功率损失和电压损失的有效途径是：提 高输电电压，以减小输电电流。
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和P用的关系式 正确的是 U2S A．P′＝ ρL U2 S C．P用＝P－ ρL P2ρL B．P′＝ U2S
答案：BD
2．在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是2 000 V，输 出功率是10 kW，输电线电阻是20 Ω，求： (1)输电线上损失的功率和损失的电压； (2)用户能得到的功率和电压。 P出 10×103 解析：(1)由P出＝I线U出，得I线＝ ＝ 2 000 A＝5 A。 U出
则输电线上损失的功率P损＝I线2r＝52×20 W＝500 W。 损失的电压U损＝I线r＝5×20 V＝100 V。 (2)降压变压器得到的电压和功率分别为： U用＝U出－U损＝(2 000－100) V＝1 900 V， P用＝P出－P损＝(10×103－500) W＝9 500 W。 答案：(1)P损＝500 W (2)P用＝9 500 W U损＝100 V U用＝1 900 V
(2)在电能的输送过程中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输 U 电线中电流为I＝ r ，对不对？为什么？ 提示：不对。U为输电电压，而不是加在输电导线上的电压，即
U≠Ir，而输电电流可通过P＝UI求得。
(3)“提高输电电压，减小输电电流”是否与欧姆定律相矛盾？
U 提示：不矛盾。欧姆定律I＝ R 是对纯电阻元件成立的定律，而 “提高输电电压，减小输电电流”是从输电角度，由P＝UI，且 在P一定的条件下得出的结论，两者没有必然联系。
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输课件
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
3．电网送电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益． (2)减少 断电 的风险，调剂不同地区 电力供需 的平衡， 保障供电的质量． (3)合理地调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 三、高压直流输电 直流输电系统只在输电这个环节是直流，发电和用电环节仍 是交流；输电过程中只用两根导线． 整流器 和 逆变器 可以 实现交流电和直流电的转换．
一、为什么要采用高压输电 1．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障． (2)保质：保证电能的质量—— 电压 和 频率 稳定． (3)经济：输电线路建造和运行的费用低、电能损耗少． 2．输电线上的电能损失 (1)原因：导线有电阻，电流通过时，因发热而损失电能．输 电线上的功率损失ΔP＝I2r. (2)降低输电损耗的两个途径 ①减小输电线的 电阻 ． ②减小输电导线中的电流．
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
一、远距离输电损耗的产生及减损方法
1．输电导线上的功率损失
(1)损失功率计算：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ΔP＝I2R
(2)减小输电线上功率损失的方法．
①减小输电线的电阻R：由R＝ρL S，得要减源自R，可以减小ρ、L，增大S.
第3节 电能的远距离传输
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
1．了解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有 关．
2．应用理想变压器，电路知识对简单的远距离输 电线路进行定量计算．
3．了解交变电流从变电站到用户的输电过程及电 网设计．
4．了解高压直流输电的原理．
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
3．电网送电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益． (2)减少 断电 的风险，调剂不同地区 电力供需 的平衡， 保障供电的质量． (3)合理地调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 三、高压直流输电 直流输电系统只在输电这个环节是直流，发电和用电环节仍 是交流；输电过程中只用两根导线． 整流器 和 逆变器 可以 实现交流电和直流电的转换．
一、为什么要采用高压输电 1．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障． (2)保质：保证电能的质量—— 电压 和 频率 稳定． (3)经济：输电线路建造和运行的费用低、电能损耗少． 2．输电线上的电能损失 (1)原因：导线有电阻，电流通过时，因发热而损失电能．输 电线上的功率损失ΔP＝I2r. (2)降低输电损耗的两个途径 ①减小输电线的 电阻 ． ②减小输电导线中的电流．
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
一、远距离输电损耗的产生及减损方法
1．输电导线上的功率损失
(1)损失功率计算：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ΔP＝I2R
(2)减小输电线上功率损失的方法．
①减小输电线的电阻R：由R＝ρL S，得要减源自R，可以减小ρ、L，增大S.
第3节 电能的远距离传输
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
1．了解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有 关．
2．应用理想变压器，电路知识对简单的远距离输 电线路进行定量计算．
3．了解交变电流从变电站到用户的输电过程及电 网设计．
4．了解高压直流输电的原理．
年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
4.3电能的远距离传输课件(鲁科版)
栏目 导引
第4章 远距离输电
A．升压变压器的输出电压增大 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 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小
栏目 导引
第4章 远距离输电
解析：选 C.升压变压器的输出电压由发电厂 的输出电压决定，A 错误．发电厂输出功率 增大，而输出电压不变，所以升压变压器的 输入电流增大，由I1＝n2知，升压变压器输出
栏目 导引
第4章 远距离输电
(2)减小输电电流 I 因为 I＝UP，所以在输送电功率 P 不变的前提 下，提高输电电压 U 是有效措施．
栏目 导引
第4章 远距离输电
3.输电线路上的电功率损失 一般输电导线都有电阻，因此当电能通过输 电导线送向远方时，电流流过输电导线，因 输电导线有电阻而发热，从而损失电功率． 设输电电流为I，输电导线电阻为R，则输电 导线上的功率损失P损＝I2R.
栏目 导引
第4章 远距离输电
(3)提高输电电压 U：在输送功率 P 和输电导 线电阻 R 一定的条件下，输电电压提高到原
来的 n 倍，据 P 损＝UP 2·R 知，输电线路上
的功率损耗将降为原来的n12. 根据以上分析知，采用高压输电是减小输电 线路上功率损耗最有效、最经济的措施．
栏目 导引
第4章 远距离输电
栏目 导引
第4章 远距离输电
2.现代供电系统把许多发电站连为一体，构 成庞大的交流输电网，这就要求电网中的每 台发电机发出的交流电并网时必须做到同步, 即交变电流的__频__率__必须相同．并联输电线 中的交变电流的_相__位__必须相同．
栏目 导引
第4章 远距离输电
3.基本环节： 发电厂（站）
9.8×104 35
第4章 远距离输电
A．升压变压器的输出电压增大 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 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小
栏目 导引
第4章 远距离输电
解析：选 C.升压变压器的输出电压由发电厂 的输出电压决定，A 错误．发电厂输出功率 增大，而输出电压不变，所以升压变压器的 输入电流增大，由I1＝n2知，升压变压器输出
栏目 导引
第4章 远距离输电
(2)减小输电电流 I 因为 I＝UP，所以在输送电功率 P 不变的前提 下，提高输电电压 U 是有效措施．
栏目 导引
第4章 远距离输电
3.输电线路上的电功率损失 一般输电导线都有电阻，因此当电能通过输 电导线送向远方时，电流流过输电导线，因 输电导线有电阻而发热，从而损失电功率． 设输电电流为I，输电导线电阻为R，则输电 导线上的功率损失P损＝I2R.
栏目 导引
第4章 远距离输电
(3)提高输电电压 U：在输送功率 P 和输电导 线电阻 R 一定的条件下，输电电压提高到原
来的 n 倍，据 P 损＝UP 2·R 知，输电线路上
的功率损耗将降为原来的n12. 根据以上分析知，采用高压输电是减小输电 线路上功率损耗最有效、最经济的措施．
栏目 导引
第4章 远距离输电
栏目 导引
第4章 远距离输电
2.现代供电系统把许多发电站连为一体，构 成庞大的交流输电网，这就要求电网中的每 台发电机发出的交流电并网时必须做到同步, 即交变电流的__频__率__必须相同．并联输电线 中的交变电流的_相__位__必须相同．
栏目 导引
第4章 远距离输电
3.基本环节： 发电厂（站）
9.8×104 35
高中物理第4章远距离输电第3节电能的远距离传输课件鲁科版
BD
二、如何分析远距离输电回路
1．解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图， 如上图所示，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．
2．电路被划分为几个独立的回路，在每个回路中，变压
器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的 电源，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路 规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥 梁．
电流，减小功率损失和电压损失．
3．高压输电 电阻 就要增粗导线，增粗导线又带来两个不利： 减小________
其一，耗费更多的金属材料；其二，会增加架设难度，只有采
电流 输电才会避免上述问题，在保证输送功率不变的 用小________ 电压 来实现． 情况下，减小电流必须靠提升________
二、高压交流输电
1．输电线上的功率损失 (1)原因：输电导线有电阻 R线 、电流流过输电线时，电流 的热效应引起电功率的损失．
(2)计算式：除了利用 ΔP＝P－P′计算输电线路上的功率 损耗外，还可用下列方法计算： ①ΔP＝I2R，I 为输电线路上的电流，R 为线路电阻． ΔU2 ②ΔP＝ R ， ΔU 为输电线路上损失的电压， R 为线路电阻． ③ΔP＝ΔUI，ΔU 为输电线路上损失的电压，I 为线路上的 电流．
阻率ρ较小的材料，这种方法在实际生产中效果有限． 电流 ，在输出功率不变时，由P＝ UI知， ②减小输电________
电压 来减小I. 可提高________
2．输电线路上的电压损失 (1) 输电线上的电压损失：输电线上电阻 R 两端电压 ΔU ＝ IR ，这样用户得到的电压 U′ ＝ __________ ______ U－ΔU ，即 ΔU ＝ U － U′是输电线中的电压损失． (2)减小输电线上电压损失的方法 电阻 ，可用横截面积大的导线和 ρ ①减小输电线上的 ________ 较小的材料．横截面积不能无限增大，电阻率小的材料价格昂 贵，不适合远距离输电． 电流 ． ②减小输电_______ 高 电压，以减小输电 总之，在远距离输电时必须采用______
电能的远距离传输PPT教学课件
则输出电压不变，A 错误；在电能输出过程中有：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．
高压直流输电
1.基本知识 (1)主要构造
整流站 、直流线路和 逆变站 三部分．
(2)原理图：(如图 4－3－2 所示) 图 4－3－2
(3)高压直流输电的优点 高压直流输电的过程是在高压交流输电的基础上完善而 成的，它的主要优点有： ①节省材料，架设方便． ②不存在 容抗 和 感抗 引起的损耗． ③易于建设输电网，不需要考虑各发电机的同步问题．
2．思考判断 (1)高压直流输电系统有两次换流过程．(√) (2)跨越海峡输电常用直流输电．(√) (3)直流输电中的换流设备由于制造、价格等问题，影响 了直流输电的推广．(√)
3．探究交流 输电电压与输电线上损失的电压一样吗？
【提示】 二者不同，输电电压由 P＝UI 决定，即 U＝ PI ，而输电导线上损失的电压 ΔU＝IR 线，ΔU 一般不超过输电 电压的 10%或 15%.
高压交流输电
1.基本知识 (1)基本环节
(2)电路原理图：(如图 4－3－1 所示) 图 4－3－1
2．思考判断 (1)为减小远距离输电的损失可采取增大输送电流．(×) (2)在远距离输电线上的功率损失与输电线上电压损失 的平方成正比．(√) (3)由 P＝UI 知，在输送功率一定的情况下，提高输电电 压，同时输电电流一定减小．(√)
2．计算输电线上的电压损失的方法 如图 4－3－4 所示，U 为发电厂的输出电压，P 为发电 厂的输出功率，U′为用电设备两端的电压，P′为用电设备 的输入功率，则输电线上损失的电压为 ΔU＝U－U′，且 ΔU ＝IR.
高压直流输电
1.基本知识 (1)主要构造
整流站 、直流线路和 逆变站 三部分．
(2)原理图：(如图 4－3－2 所示) 图 4－3－2
(3)高压直流输电的优点 高压直流输电的过程是在高压交流输电的基础上完善而 成的，它的主要优点有： ①节省材料，架设方便． ②不存在 容抗 和 感抗 引起的损耗． ③易于建设输电网，不需要考虑各发电机的同步问题．
2．思考判断 (1)高压直流输电系统有两次换流过程．(√) (2)跨越海峡输电常用直流输电．(√) (3)直流输电中的换流设备由于制造、价格等问题，影响 了直流输电的推广．(√)
3．探究交流 输电电压与输电线上损失的电压一样吗？
【提示】 二者不同，输电电压由 P＝UI 决定，即 U＝ PI ，而输电导线上损失的电压 ΔU＝IR 线，ΔU 一般不超过输电 电压的 10%或 15%.
高压交流输电
1.基本知识 (1)基本环节
(2)电路原理图：(如图 4－3－1 所示) 图 4－3－1
2．思考判断 (1)为减小远距离输电的损失可采取增大输送电流．(×) (2)在远距离输电线上的功率损失与输电线上电压损失 的平方成正比．(√) (3)由 P＝UI 知，在输送功率一定的情况下，提高输电电 压，同时输电电流一定减小．(√)
2．计算输电线上的电压损失的方法 如图 4－3－4 所示，U 为发电厂的输出电压，P 为发电 厂的输出功率，U′为用电设备两端的电压，P′为用电设备 的输入功率，则输电线上损失的电压为 ΔU＝U－U′，且 ΔU ＝IR.
4.3电能的远距离传输详解
（1）25A 250V 150V （2）6250W
（3） 62.50W
9
提高输电电压，是减少电能 损失的行之有效的办法
10
是不是输电电压越高越好？ 不是
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，西北电网正在建设 750kV的线路。
（逆变器、降压变压器）
18
直流输电的基本过程
交流电
交流电力系统I(发电端）
整流站（升压、交流变直流 ）
高压直流电
远距离输送
交流电力系统II（用电端 ）
交流电
逆变站（直流变交流、降压）
发电环节和用电环节都是交流电，只有输电环节是直流电
19
高压直流输电的优点：
1.经济，直流输电线材和电塔的结构都比交流输电简单。 2.稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗。 3.直流输电时，不需要考虑电网中各台交流发电机的同步运 行问题。
16
交流输电系统的缺点：
交流电在输送时会产生感抗和容抗，引起电功率和电 压损耗，而且输送的功率越大，感抗和容抗的抵抗作 用越强，交流输电系统不能进行大功率输电。
因此，直流输电系统开始受到人们的重视！
17
高压直流输电
主要结构：交流电力系统I 直流输电系统 交流电力系统II
整流站
高压直流线路
逆变站
（升压变压器、整流器）
缺点是：直流输电的换流设备制造难，价格高。
20
11
交流高压输电的基本过程
升压变压器 发电站
用户
降压变压器
高压输电
12
高压交流输电的基本原理图（重点）
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
（3） 62.50W
9
提高输电电压，是减少电能 损失的行之有效的办法
10
是不是输电电压越高越好？ 不是
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，西北电网正在建设 750kV的线路。
（逆变器、降压变压器）
18
直流输电的基本过程
交流电
交流电力系统I(发电端）
整流站（升压、交流变直流 ）
高压直流电
远距离输送
交流电力系统II（用电端 ）
交流电
逆变站（直流变交流、降压）
发电环节和用电环节都是交流电，只有输电环节是直流电
19
高压直流输电的优点：
1.经济，直流输电线材和电塔的结构都比交流输电简单。 2.稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗。 3.直流输电时，不需要考虑电网中各台交流发电机的同步运 行问题。
16
交流输电系统的缺点：
交流电在输送时会产生感抗和容抗，引起电功率和电 压损耗，而且输送的功率越大，感抗和容抗的抵抗作 用越强，交流输电系统不能进行大功率输电。
因此，直流输电系统开始受到人们的重视！
17
高压直流输电
主要结构：交流电力系统I 直流输电系统 交流电力系统II
整流站
高压直流线路
逆变站
（升压变压器、整流器）
缺点是：直流输电的换流设备制造难，价格高。
20
11
交流高压输电的基本过程
升压变压器 发电站
用户
降压变压器
高压输电
12
高压交流输电的基本原理图（重点）
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
新课标鲁科版3-2 选修三4.3《电能的远距离传输》 PPT课件1
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。
（1）2500V （2）60kW
（3）10:1
（4）440kW
例2、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） 1：10 25：1
110 kV、220 kV、330 kV，输电 干线采用500 kV的超高压，西北电网 正在建设750kV的线路。
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。
5.5 电能的输送
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。
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
一、输电线上的功率损失
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.
（1）25A 250V 150V （2）6250W 3750W
（3） 62.50W
提高输电电压，是减少 电能损失的行之有效的办 法
二、远距离输电原理图
I1
I2
I3
I4
P1
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；
（4）用户得到的功率。
（1）2500V （2）60kW
（3）10:1
（4）440kW
例2、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） 1：10 25：1
110 kV、220 kV、330 kV，输电 干线采用500 kV的超高压，西北电网 正在建设750kV的线路。
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。
5.5 电能的输送
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。
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
一、输电线上的功率损失
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.
（1）25A 250V 150V （2）6250W 3750W
（3） 62.50W
提高输电电压，是减少 电能损失的行之有效的办 法
二、远距离输电原理图
I1
I2
I3
I4
P1
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
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
结论： 输电线的电阻使得远距离输电产生明显损耗
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：
I
R
发
△U △P
电 厂
~P U
用 户
⑴电压损耗：△U= IR
⑵功率损耗：△P = I 2 R = ( P ) 2 . r l
U
S
2、减小输电线损耗的方法：
功率损耗：△P = I 2 R = ( P ) 2 . r l
U
S
⑴减小输电线上的电阻：
⑵减小输电电流： 效果更明显，需要高压输电
探究三：远距离高压输电电路图：
用
发
户
电
站
远距离高压输电电路图：
I1 I2
~U1
U2
P1
P2
R
∆U ∆P
I3 I4
用
户
U3
U4
P3
P4
n1 n2
学 生 电 源
n1 n2
小 灯 泡
n3 n4
变压器实物图：
连接电路：
学 生 电 源
n1 n2
R
小 灯 泡
n3 n4
观察：
1）改变滑动电阻器的有效阻值（相当于加 大输电线长度，增加输电线的电阻），观察小灯 泡的亮度变化。
2）注意滑动变阻器的有效阻值大概为多少 时小灯泡就不亮了，并和实验一进行对比。
1.远距离输电电路的两种损耗：
⑴功率损耗：△P =I22R =P2-P3 ⑵电压损耗：△U= I2R
2.功率关系： P输送=P1=P2=U2I2 3.输电电流： I输送=I2
n3 n4
结论： 输电线的电阻使得远距离输电产生明显损耗
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：
I
R
发
△U △P
电 厂
~P U
用 户
⑴电压损耗：△U= IR
⑵功率损耗：△P = I 2 R = ( P ) 2 . r l
U
S
2、减小输电线损耗的方法：
功率损耗：△P = I 2 R = ( P ) 2 . r l
U
S
⑴减小输电线上的电阻：
⑵减小输电电流： 效果更明显，需要高压输电
探究三：远距离高压输电电路图：
用
发
户
电
站
远距离高压输电电路图：
I1 I2
~U1
U2
P1
P2
R
∆U ∆P
I3 I4
用
户
U3
U4
P3
P4
n1 n2
学 生 电 源
n1 n2
小 灯 泡
n3 n4
变压器实物图：
连接电路：
学 生 电 源
n1 n2
R
小 灯 泡
n3 n4
观察：
1）改变滑动电阻器的有效阻值（相当于加 大输电线长度，增加输电线的电阻），观察小灯 泡的亮度变化。
2）注意滑动变阻器的有效阻值大概为多少 时小灯泡就不亮了，并和实验一进行对比。
1.远距离输电电路的两种损耗：
⑴功率损耗：△P =I22R =P2-P3 ⑵电压损耗：△U= I2R
2.功率关系： P输送=P1=P2=U2I2 3.输电电流： I输送=I2
n3 n4
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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， 输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．
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．
二、交流高压输电的基本环节
三、远距离输电示意图
请同学们一定要搞清楚各个量之间的关 系并记住此图
2．基本关系式 (1)功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 线＋P3 (2)电压、电流关系
第4章、远距输电
第3节、电能的远距离传输
洋县第二高级中学
金正山
需要电能的地方分布很广，而电站 相对来说比较集中，因此要把电站 的电能向外输送，有的需要输送到 远方，这就涉及电能的输送问题．
理想变压器的规律：
1、输入功率和输出功率相等：P1=P2 2、变压比：U1/U2=n1/n2 3、电流比：I1/I2=n2/n1
（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）
1：10 25：1
例3、输送4.0×106w的电能，若发电机输出电压为2000V， 选用变压器升压后应用截面积为4.25cm2的铜导线，把 电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×105w. 已知铜的电阻率为1.7×10-8欧·米 （1）应选用匝数比为多少的升压变压器？ （2）在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压 为多少？降压比为多少？
I1 U1 200 A
P损1＝I12R＝400KW
I2
P U2
20 A
P损2＝I
2 2
R＝4KW
【典例1】 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( )．
一、远距离输电问题的提出：
如何减少输电过程中能量的损失，是远距 离输电过程中要讨论和解决的中心问题。
★输电线上的功率损失
１．任何输电线都有电阻，存在功率损失．
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 2 R
如果输送的电功率为P，输电电压为U，输电线 的总长度为l，横截面积为S，电阻率为
则功率损失可表示为 ：P ( P )2 l .
US
2、导线损失的电能分析：
P线损=I2·R线总
指导思想
1、减小输送电流 2、减小输电线电阻
( P )2 2L 已采取的措施
Us
1、采用高压输电 2、选用电阻率小的材料 3、增大导线的截面积
3减小输电电流 I
①减小输送功率P：由于电站的装机容量一定， 因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中 不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损 失．
U4
户
n3 n4
例5、有条河流，流量Q=2m3/s,落差h=5m,利用其发 电,若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输 电线总电阻为R线=30欧，允许损失的功率为输出功 率的6%，为满足用电要求： （1）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？ （2）能使多少盏“220V，100W”的电灯正常发光？
• A.10倍
B.1/10倍
• C.100倍
D.1/100倍
P损＝I
2
R＝(
P U
)
2R例与练 Nhomakorabea• 3、一台发电机输出功率为1000KW，用总电阻 为10Ω的导线输送到远方的用户。用5KV的电 压输电，导线上电流为多大？导线上损失的功 率为多少？若改用50KV的电压输电，导线损失 的功率又为多少？
P
例1、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（；1）2500V
（2）输电导线上的功率损失； （2）60kW
例4、发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，用户得到220V的电 压,若输电线中因发热而损失的电功率为输送功 率的4%，求： （1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副 线圈的匝数比。 （2）用户得到的电功率是多少？
I1
P1 ~ U1
I2 U2 P2
n1 n2
用
U3
四、高压直流输电 1．高压直流输电 (1)高压直流输电系统主要由整流站、直流 线路和逆变站三部分组成． (2)高压直流输电系统原理图(如图所示)．
2．高压直流输电与高压交流输电比较 (1)在输送相同电功率的电能时，直流输电所用的线材 仅为交流输电的23.同时，直流输电杆塔结构也比同容 量交流输电简单，占地面积也小． (2)稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗． (3)直流输电时，不需要考虑电网中的各台交流发电机 的同步运行问题．
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比（；3）10:1 （4）用户得到的功率。 （4）440kW
例2、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）
例与练
• 1、远距离输电时，为了减少输电线上电能损失， 应（ ）
• A.提高输送电压，增大输送电流 • B.提高输送电压，减小输送电流 • C.减小输送电压，增大输送电流 • D.减小输送电压，减小输送电流
P损＝I 2R I P U
P损＝(
P U
)
2
R
例与练
• 2、在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电 功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍， 则输电线上消耗的功率变为原来的（ ）
U1＝n1＝I2，U3＝n3＝I4 U2 n2 I1 U4 n4 I3 U2＝U 线＋U3，I2＝I3＝I 线，
(3)输电电流
I
线
＝P2＝ U2
U P33＝U2R－线U3.
(4)输电导线上损耗的电功率
P 线＝I 线 U 线＝I 线 2R 线＝(U P22)2R 线．
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 网正在建设750kV的线路。
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．
二、交流高压输电的基本环节
三、远距离输电示意图
请同学们一定要搞清楚各个量之间的关 系并记住此图
2．基本关系式 (1)功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 线＋P3 (2)电压、电流关系
第4章、远距输电
第3节、电能的远距离传输
洋县第二高级中学
金正山
需要电能的地方分布很广，而电站 相对来说比较集中，因此要把电站 的电能向外输送，有的需要输送到 远方，这就涉及电能的输送问题．
理想变压器的规律：
1、输入功率和输出功率相等：P1=P2 2、变压比：U1/U2=n1/n2 3、电流比：I1/I2=n2/n1
（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）
1：10 25：1
例3、输送4.0×106w的电能，若发电机输出电压为2000V， 选用变压器升压后应用截面积为4.25cm2的铜导线，把 电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×105w. 已知铜的电阻率为1.7×10-8欧·米 （1）应选用匝数比为多少的升压变压器？ （2）在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压 为多少？降压比为多少？
I1 U1 200 A
P损1＝I12R＝400KW
I2
P U2
20 A
P损2＝I
2 2
R＝4KW
【典例1】 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( )．
一、远距离输电问题的提出：
如何减少输电过程中能量的损失，是远距 离输电过程中要讨论和解决的中心问题。
★输电线上的功率损失
１．任何输电线都有电阻，存在功率损失．
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 2 R
如果输送的电功率为P，输电电压为U，输电线 的总长度为l，横截面积为S，电阻率为
则功率损失可表示为 ：P ( P )2 l .
US
2、导线损失的电能分析：
P线损=I2·R线总
指导思想
1、减小输送电流 2、减小输电线电阻
( P )2 2L 已采取的措施
Us
1、采用高压输电 2、选用电阻率小的材料 3、增大导线的截面积
3减小输电电流 I
①减小输送功率P：由于电站的装机容量一定， 因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中 不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损 失．
U4
户
n3 n4
例5、有条河流，流量Q=2m3/s,落差h=5m,利用其发 电,若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输 电线总电阻为R线=30欧，允许损失的功率为输出功 率的6%，为满足用电要求： （1）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？ （2）能使多少盏“220V，100W”的电灯正常发光？
• A.10倍
B.1/10倍
• C.100倍
D.1/100倍
P损＝I
2
R＝(
P U
)
2R例与练 Nhomakorabea• 3、一台发电机输出功率为1000KW，用总电阻 为10Ω的导线输送到远方的用户。用5KV的电 压输电，导线上电流为多大？导线上损失的功 率为多少？若改用50KV的电压输电，导线损失 的功率又为多少？
P
例1、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（；1）2500V
（2）输电导线上的功率损失； （2）60kW
例4、发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，用户得到220V的电 压,若输电线中因发热而损失的电功率为输送功 率的4%，求： （1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副 线圈的匝数比。 （2）用户得到的电功率是多少？
I1
P1 ~ U1
I2 U2 P2
n1 n2
用
U3
四、高压直流输电 1．高压直流输电 (1)高压直流输电系统主要由整流站、直流 线路和逆变站三部分组成． (2)高压直流输电系统原理图(如图所示)．
2．高压直流输电与高压交流输电比较 (1)在输送相同电功率的电能时，直流输电所用的线材 仅为交流输电的23.同时，直流输电杆塔结构也比同容 量交流输电简单，占地面积也小． (2)稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗． (3)直流输电时，不需要考虑电网中的各台交流发电机 的同步运行问题．
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比（；3）10:1 （4）用户得到的功率。 （4）440kW
例2、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）
例与练
• 1、远距离输电时，为了减少输电线上电能损失， 应（ ）
• A.提高输送电压，增大输送电流 • B.提高输送电压，减小输送电流 • C.减小输送电压，增大输送电流 • D.减小输送电压，减小输送电流
P损＝I 2R I P U
P损＝(
P U
)
2
R
例与练
• 2、在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电 功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍， 则输电线上消耗的功率变为原来的（ ）
U1＝n1＝I2，U3＝n3＝I4 U2 n2 I1 U4 n4 I3 U2＝U 线＋U3，I2＝I3＝I 线，
(3)输电电流
I
线
＝P2＝ U2
U P33＝U2R－线U3.
(4)输电导线上损耗的电功率
P 线＝I 线 U 线＝I 线 2R 线＝(U P22)2R 线．
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 网正在建设750kV的线路。