5.5、电能的输送 湖南师大附中高二物理备课组
如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比n1:n2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U，则次级线圈的输出电压为 ( ) C
一、远距离输电的必要性 为了合理利用能源，发电厂要建在靠近能源的地方，而用电的地方却分布很广，大部分地方离发电厂很远，故需要把电能输送到很远的地方－－远距离输电。
二、输电过程电能损失的原因 发电厂 用户 R I 由于电流的热效应，输电线上产生电热，导致电能的损失 根据焦耳定律： Q =I²Rt
例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求 （1）输电导线中的电流是多少A ？ （2）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？ （3）用户得到的电压和电功率各是多 少？ 如果输出功率保持不变,而输出电压变为2200V,则……….
输电线上的功率损失 △P=I2R 输电线上的电压损失 △U=IR 为了减少功率损失和电压损失： （1）减少材料的电阻率ρ （1）减少输电线的电阻 （2）减少输电线的长度L （3）增加导线的横截面积S 输送功率P是一定（输入功率的大小是由输电任务定） （2）减少输电线的电流 由P=UI 增加U
例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求 （1）输电导线中的电流是多少A ？ （2）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？ （3）用户得到的电压和电功率各是多 少？ 如果输出功率保持不变,而输出电压变为2200V,则……….
为了减少功率损失和电压损失，都需要采用： 三、高压输电
远距离高压输电原理图 功率之间的关系是： P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3 电压之间的关系是： 电流之间的关系是： 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 功率之间的关系是： P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3 电压之间的关系是： 电流之间的关系是：
例2、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求 如果有变压比为1：10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？
（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2； （2）输电线路导线电阻R； （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4.（1） 练习:某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V，9.5kW的电力，先画出输电线的示意图再求： （1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2； （2）输电线路导线电阻R； （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4.（1） 1/5 20Ω 95/11 I1 升压器 发电机 用户 降压器 n1 n2 n3 n4 U1 U4 U2 U3 I2 I3 I4
常用的几种输电模式 1、低压输电 输电功率为100kw以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电 2、高压输电 输电功率为几千千瓦以下，距离为几十千米到几百千米，一般采用35kV或110kv的电压输电 3、超高压输电 输送功率为10万千瓦以上，距离几百千米，需采用220kv或更高的电压输电
远距离输电 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，西北电网正在建设750kV的线路。 思考:是不是输电电压越高越好？ 电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。 输电线上的电压损失，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要大。