物理55电能输送课件

高中物理新人教版 选修-系列课件,第五章交变电流,第五节 电能输送,教 学 目 标,（一）知识与技能 1知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。 2知道降低输电损耗的两个途径。 3了解电网供电的优点和意义。 （二）过程与方法 通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力 （三）情感、态度与价值观 1培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 2介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。,教学重点 找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。 教学难点 理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压U。 教学方法 自学讨论法、阅读法、讲解法。 教学手段 多媒体课件,三峡水电站,用户,输送电能的基本要求应当是： 可靠、保质 、经济,一、输电线上的功率损失,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：,2减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R 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 减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料 增大导线的横截面积S，这要多消耗金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难,（2）减小输电电流 I,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,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,P = P + P,功率关系,二、输电线路上的电压损失,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：,2造成电压损失的因素 （1）输电线电阻造成电压损失 UIR （2）输电线感抗和容抗造成电压损失,3减小输电线路上电压损失的方法 （1）减小输电线电阻R 对高压输电线路效果不佳 （2）减小输电电流I 在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施,三、交流高压输电的基本环节,发电站,升压变压器,高压输电,降压变压器,用户,1.输送功率为100kW 以下， 距离为几百米以内，一般采用220V 的电压送电 。这就是通常用的 低压线路。,2.输送功率为几千kW 到 几万kW，距离为几十km到上百km, 一般采用35kV 或110kV 的电压送电。这就是所谓 高压输 电。,3.如果输送功率为10 万kW 以上，距离为几百km，就必须采用220kV 甚至更高的电压送电。这就是所谓 超高压输电。, 目前我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV 和330kV, 在少数地区已开始采用500kV的超高压送电。, 目前世界上正在试验的最高输电电压是1150kV。, 大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、15.75kV、18.0kV。,U0,R,R0,U2,U1,U3,U,I1,电路图,例：发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每条输电线电阻0.2，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？,140V, 28KW,219.2V, 43.84KW,思考：有一台内阻为1的发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线总阻为R=4，全校共22个班，每班有“220V,40w”的灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，讨论：1）发电机的输出功率多大？ 2）发电机的电动势多大？3）输电效率是多少？4）若使用灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半？,2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾,2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾,小结：,输电导线上功率损失PI2R ，电压损失UIR. 提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径 电网输电,两种办法： 减少输电线的电阻。R=L/S 减小输电线中的电流，提高输电电压。,一. 输电导线上的功率损失：,设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为： P = I 2 R,一般要求： P10%P,二. 输电线上的电压损失U,发 电 厂,输电线R,用电设备,UP,U P,UP,I,通常要求: U 10%15% U,再见,