3.4 电能的输送 课件(共22张PPT)-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

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3.4 电能的输送 课件(共22张PPT)-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

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(共22张PPT)
3.4电能的输送
输送电能的基本要求
1 可靠
保证供电线路可靠地工作,故障少
3 经济
输电线路建造和运行费用低,电能损耗少
2 保质
保证电能的质量——电压和频率稳定
各种用电设备都是按照一定的工作电压设计的,电压过低或过高,用电器都不能正常工作,甚至会造成损坏。使用交流的用电器还要求频率稳定。
如何减少输电过程中电能的损耗?
思考
降低输电损耗的两个途径:
发电厂
用户
P损=I2r
输电线上的功率损失:
是什么导致电能的损耗?
(1)减小输电线的电阻
(2)减小输电导线中的电流
假设输电线上的电流是I,输电线电阻是r
一、降低输电损耗的两个途径
(1)减小输电线的电阻
根据电阻定律,
:选用电阻率小的金属材料
L:输电距离一定
S:适当增大导线的横截面积
1.电能输送的基本模型
升压变压器
降压变压器
电能输送模型
U1/ U2 = n1 / n2
P1 = P2
I1 /I2 = n2 / n1
U3/ U4 = n3 / n4
P3 = P4
I3 /I4= n4 / n3
P2 = P3 + P损
P损 = I2 r线
U损 = I r线
U2= U3+U损
解远距离输电问题的基本方法:
中间突破, 两头发展 .
I2=I线=I3
功率关系:
电压关系:
电流关系:
【例一】某个小水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8 ,在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制位5kW(即用户得到的功率为95kW)。请你设计两个变压器的匝数比。为此,请你计算:
(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线上的电流是多少?
解析:
(2)输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?
解析:
(3)两个变压器的匝数比等于多少?
解析:
二、电网供电
通过输电线路、变电站和配电线路,将许多电厂和广大用户连接起来
优点:合理调度电力,减少断电风险
我国的电网:国家电网、南方电网、内蒙古电力
水力发电站
风力发电站
光伏发电站
熔盐塔式光热发电站
1、将电能从发电站送到用户,在输电线上会损失一部分功率,采用特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。设某电厂经升压后输电电压为U,输电电流为I,输电线的电阻为r,不考虑其他因素的影响,下列说法正确的是(  )
A.输电线上损失的电压为 B.输电线上损失的电压为
C.输电线上损耗的功率为 D.输电线上损耗的功率为
2、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U1和输电线上的电阻R均保持不变。随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有(  )
A.升压变压器的输出电压U2增大
B.降压变压器的输出电压U4增大
C.输电线上损耗的功率减小
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
D
3、从发电站输出的功率为200kW,输电线的总电阻为0.05 ,用110V和11kV两种电压输电。试估算两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失。
解析:
输电电压为U1=110V时,输电电流I1,有
电压损失
输电电压为U2=11kV时,输电电流I2,有
电压损失
损失功率P=200kW
4、我国是全球唯一掌握超特高压技术的国家,在全球超特高压领域,中国的标准就是全世界唯一的标准。如图所示是远距离高压输电示意图,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。下列说法正确的是( )
A.若用户用电功率增加,升压变压器的输出电压将增大
B.若用户用电功率增加,降压变压器的输入电压将增大
C.若输电功率一定,采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率
D.若输电功率一定,采用特高压输电会降低输电的效率
小结

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