5.5、电能的输送 湖南师大附中高二物理备课组.

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1 5.5、电能的输送 湖南师大附中高二物理备课组

2 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

3 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。

4 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

5 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……….

6 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

7 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……….

8 为了减少功率损失和电压损失，都需要采用：
三、高压输电

9 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：

10 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？

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12 （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/ Ω 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

13 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

14 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。

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