人教版高中物理举一反三-选择性必修二3.4电能输送（原卷版）.pdfVIP

3.4电能输送原卷版

【电能输送知识点梳理】

一、输送电能的基本要求

1．可靠：指供电线路可靠地工作，故障少．

2．保质：保证电能的质量——电压和频率稳定．

3．经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．

二、电能的输送

如图所示，若发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P′，用户的电压为U′，输电线总电

阻为R.

P

1.输电线上的电压损失(如图)ΔU＝U－U′＝Ir＝r.

U

2．输电线上的功率损失(如图)

2

(1)ΔP＝Ir，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻．

ΔU2

(2)ΔP＝ΔU·I或ΔP＝，其中ΔU为输电线上的电压损失．

r

3．减少电压损失和功率损失的方法

L

(1)减小输电线的电阻r，根据r＝ρ，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导

S

线的横截面积S，但过粗的导线会多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．

P

(2)减小输电电流I，根据I＝，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

U

11

送电流可减为原来的，输电线上的功率损耗将降为原来的.

2

nn

三、电网供电

1．远距离输电的基本原理：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，形成全国性或地区性的输电网络．

3．电网输电的优点

(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．

(2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡．

(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高．

四、解决远距离高压输电问题的基本方法

1．首先应画出远距离输电的电路图(如图)，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．

2．理清三个回路

回路1发电机回路．该回路中，通过线圈1的电流I等于发电机中的电流I；线圈1两端的电压U等于发

1机1

电机的路端电压U；线圈1输入的电功率P等于发电机输出的电功率P

机1机．

回路2输送电路．I＝I＝I，U＝U＋ΔU，P＝ΔP＋P.

23R2323

回路3输出电路．I＝I，U＝U，P＝P

4用4用4用．

3．抓住两个物理量的联系

(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n)和线圈2(匝数为n)中各个

12

UnIn

1112

量间的关系是＝，＝，P＝P.

12

UnIn