人教新课标高中物理选修3-2_5.5电能的输送课件(46张ppt)概要.ppt

第五章　交变电流 第五节　电能的输送 1．理解远距离输电电线上的能量损失与哪些因素有关．(重点) 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．(重点＋难点) 3．了解交变电流从变电站到用户的输电过程及电网设计． 一、输送电能的基本要求 1．可靠：保证供电线路可靠的工作． 2．保质：保证电能的质量—— 和 的稳定． 3．经济：输电线路的建设和运行要费用低，能量损耗少． 电压 频率 二、输电导线上的功率损失 1．由于输电导线有电阻，在输电过程中必有一部分电能要转化成热能而损失掉，设输电导线中电流为I，输电导线的电阻为r，则输电导线上的功率损失为ΔP＝ . I2r 2．减小输电导线上的功率损失的两种方法 (1)减少输电导线上的电阻 由电阻定律R＝ 可知，距离一定，选用电阻率ρ___的金属做导线，增大导线横截面积S可减小电阻． (2)减小输电导线的电流 由P＝UI可知，当传输功率P一定时， 电压可以减小输出电流． 小 升高 远距离输电时，为什么输电电压越高，输电电流就越小？ 提示：输电电压与输电电流满足P＝UI，为保证向用户提供一定的电功率，输电电压越高，输电电流就越小． 三、电网供电 1．远距离输电的基本原理 在发电站内用 变压器 ，然后进行远距离输电，在用电区域通过 变压器 所需的电压． 2．电网 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，形成的全国性或地区性的输电网络． 升压 升压 降压 降压到 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 的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量． (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高. 断电 一、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． ΔU＝U－U′＝IR. 【温馨提示】(1)输送功率是指高压输电线始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率． (2)输电电压是指加在高压输电线始端的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU＝IR. (3)无论从减小输电线路上功率损失，还是减小电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流． 二、远距离输电问题 1．解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，如图所示． 2．分析三个回路，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． 3．综合运用下面三方面的知识求解 (1)能量守恒 P＝U1I1＝U2I2＝P用户＋ΔP ΔP＝IR P用户＝U3I3＝U4I4 (2)电路知识 U2＝ΔU＋U3　ΔU＝I2R 【温馨提示】(1)远距离输电的电路属于非纯电阻电路，电功和电热不相等． (2)发电站的输送功率取决于用户消耗的功率，不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率． (3)计算变压器的匝数比，可利用电压比计算，也可利用电流比计算，具体采用哪种方法，应通过分析已知条件确定． (江苏高考)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有 输电电路上的电压损失和功率损失问题 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 比例增大 思路点拨： 【针对训练】 1.夏天由于用电器的增多，每年都会出现“用电荒”，只好拉闸限电．若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是(　　) A．若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍 B．若输送电压不变，则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的2倍 C．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供电时的4倍 D．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍 某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电．已知输电线的电阻率ρ＝2.4×10－8 Ω·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． 远距离输电的分析与计算 【针对训练】 2.北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念．如图所示，作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感．还隐藏着