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人教版（2019）选择性必修 第二册
第三章 第4节
电能的输送
视频：我国重要的输电工程
——西电东送
一、电能的输送模型
10kV
几百kV
100kV
10kV
220V/380V
有哪些重要设备
发电机
变压器
重要设备：发电机
发电机
其它形式能
电能
核电站
煤电厂
风电场
水电站
重要设备：变压器
升压变压器
降压变压器
电能
电能
变压器
基本要求
指保证供电线路可靠地工作，故障少。
保证电能的质量——电压和频率稳定。
输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。
可靠
保质
经济
二、电能的输送
三、输电线上的电能损失
同时输电线上有电压损失，故又损失一部分电压
为什么输电线上有电能损失？
输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生焦耳热Q，损失一部分电能
降低输电导线上电能损失
用较经济且电阻率较小的铜或铝作输电线
太粗不可能,既不经济又架设困难
途径1
减小导线电阻
减小输导线的长度L
不可行，因为要保证输电距离
减小材料的电阻率ρ
增加导线的横截面积
降低输电导线上电能损失
途径2
减小输电线中的电流
哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效？
1. 在输电电流一定的情况下，线路电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？
2.在线路电阻一定的情况下，输电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？
途径2
看实验视频，哪种方式线路损失小？
从发电厂直接供电
从发电厂先升压，再降压供电
怎样才能减小输电电流？
提高输电电压,是减少电能损失的行之有效的办法
远距离输电时，为了降低输电线路中的损耗，就要减小输电电流；为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就得要提高输电电压。
现代远距离输电的电压都很高。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，西北电网达到750kV。
输电线上还有电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还大。
输电电压越高越好
电压越高，对输电线路和变压器的要求高，建设费用高。
四、远距离输模式图
1.画出从发电站到用户之间的输电示意图。
2.图中各部位的电流、电压、功率关系分别是什么？
电能输送示意图
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
电源回路
用户回路
输送回路
升压
变压器
降压
变压器
特征
两类变压器
三个回路
电压
电流
功率
联系
功率关系
电压关系
电流关系
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
关系式：三横五纵
三横
输电导线
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
P1
P2
P3
P4
升压变压器
降压变压器
关系式：三横五纵
五纵
P1=U1I1
P2=U2I2
P3=U3I3
P4=U4I4
I线
五、电网供电
(1)降低一次能源的运输成本
(2)调剂不同地区电力的供需平衡
(3)电力的供应更加可靠，质量更高
优点
（1）升压变压器的副线圈两端电压；
（2）输电导线上的功率损失；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；
（4）用户得到的功率。
（4）440kW
（1）2500V
（2）60kW
（3）10:1
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：
五、课堂练习
解析
解析
课堂练习
『判一判』
1.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。
2.高压输电是通过提高输送电压、减小输电电流来减少输送电路的发热损耗和电压损耗。
3.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好。
4.从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电。
5.使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。
6.远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。
答对了！
答错了！
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×
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点击√或×按钮作答
七、课堂小结
1.输送电能的要求：可靠、保质、经济
2.功率和电压损失：
U损=Ir
P损=I2r
①减少输电线的电阻r
②减少输电线的电流I——升高电压
3.降低输电损失的两个途径：
4.电网供电：
①电压关系：
U2=U损+U3
②电流关系：
I2=Ir=I3
③功率关系：
P3=P4
P2=P损+P3
P1=P2
课后作业
第5题
输电技术的发展

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