课 题： 类型：新授课
目的要求：
重点难点：
教 具：
过程及内容：
课件32张PPT。3-5 高压输电 理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为（ ）
A．3mA
B．0
C．48mA
D．与负载R的值有关B解析：导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过。 回顾变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压！新疆风力发电站三峡水力发电站山东火力发电站大亚湾核电站秦山核电站三峡水电站为了合理利用这些资源，发电站要修建在靠近这些一次能源丰富的地方。而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高山、平原……需要把电能输送到远方，即远距离输电。一、远距离输电的主要问题 导线是有电阻的，电流流过时，由于电流的热效应而使导线发热，一部分电能转化成热能而损失掉。发电站用户
（负载）1．电能便于远距离输送
电能通过输电线就可以输送到远方。相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，这是它突出的优点。
2．输送电能的基本要求：可靠、保质、经济。rr二、如何减少电能损失？Q=I2Rt措施1、减小电阻2、减小电流3、缩短通电时间X分析：
1 . 减小导线电阻电阻的决定式：ρ是导线的电阻率,L是导线的长度,S是导线的横截面积.减少导线电阻的方法： 选用电阻率小的金属作导线材料。
（一般用铝或铜）（1）减少ρ*缩短距离—不可能解析：P损＝P×10%＝200000×10%=20000W例题：把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失不超过10%，用110 V电压输电，导线横截面积至少多大？ρ=2.9×10-8Ω·m太粗，不可能，既不经济又架设困难.又 导线电流I＝P/U，导线长为两地距离2倍。代入数据解得：S＝9.6m2。（2）增加S*增大导线的横截面——多种困难*实际是多股绞线拧成的，中心是钢线，它的机械强度大，不易拉断；钢线周围是铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重。电路中电能的损失为：损失的功率：
2.降低导线中的电流注：发电机输出功率是一定的，由P=UI知，要减少I，就必须提高输电电压U。解析：P损＝P×10%＝200000×10%=20000W代入数据解得：S＝9.6mm2。例题：把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失不超过10%，用11 KV电压输电，导线横截面积至少多大？ρ=2.9×10-8Ω·m用110 V电压输电， S＝9.6m2为什么一定要用高电压输电？ 一台发电机,输出功率为1000KW，所用的输电线电阻是10Ω，发电机接到输电线路的电压分别为5KV、50KV时，分别计算：
1、导线上的电流；
2、在导线上损失的热功率解：1.当U=5KV时，由P=UI
得I=P/U=1000×103/5000=200A
当U=50KV时，由P=UI
得I=P/U=1000×103/5000=20A
2.当U=5KV时，由P=I2R 得 P=(200)2×10 w =400KW
当U=50KV时，由P=UI 得 P=(20)2×10 w =4KW电压升高n倍,损失功率降为原来的1/n2倍!思考：是不是输电电压越高越好？为什么？
不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输电电压。*我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压，少数线路已经采用550KV*说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。输送距离送电电压送电方式100KW以下几百米以内220V低压送电几千千瓦
～几万千瓦几十千米
～上百千米35kv
或者110kv高压送电10万千瓦以上几百千米以上220kv或更高超高压送电输送功率实际采用几种输电方式输电原理图四、交流高压输电的基本环节 发电站升压变压器高压输电降压变压器用户输电过程示意图高压电在进入用户电路之前，需用降压变压器将其转换成民用低压从发电站发出的电能先经升压变压器把电压升高四、电网供电
通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。简称电网。现在，有的还与外国联网，形成国际化的电网。优点：（1）用电网送电，可以在一次能源产地使用大容量的发动机组，减少发电设施的重复建设，降低运输成本，获得最大经济利益。
（2）可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区的电力供需的平衡，保障供电的质量。交流输电与直流输电的比较：交流电的优点：
1）交流发电机可以经济方便地把其它能转化为电能；
2）交流电源和交流变电站比同功率的直流电源和直流换流站造价大为低廉。
3）交流电可以方便地用变压器变压，方便电能配送。交流电的缺点：
1）输送曲轴率的电能，交流输电所用导线截面积是直流输电的1.33倍，线路走廊占地面积大；
2）并网的各交流发电机或系统必须同步运行，技术难度大；
3）交流输电的线路趋肤、电容电流、电感电晕等电能损失大。如大功率输送、海底电缆等直流电的优点：
1）输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的2/3～1/2；
2）在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流，能量损耗小；
3）直流输电时，其两侧交流系统不需要同步运行；
4）直流输电发生故障的损失比交流输电小。直流电的缺点：
1）发电站和换流站造价高昂；
2）不能直接升压或降压；利用大功率的换流器（整流和逆变）
交流发电和变压，高压直流输电。现代输电模式小 结一、输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R
二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的R和I
三、减小输电线的电阻的方法：
1、选用电阻率小的金属作导线材料
2、增大导线的横截面
3、综合：多股绞线——钢芯铝线
四、减小输电线的电流方法——提高输电电压，P输=UI
五、高压输电全过程；示意图和有关计算
六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高1、答：在输送一定功率的电能时，所用电压越高，导线中的电流越小。由焦耳定律可知，输电导线上的能量损失跟导线中电流大小的平方成正比。可见采用高压输电可以大大减少电能输送过程中的损失。
2、答：一个电厂的发电机启动后，送出的电能是恒定的。一批用电户消耗的电能是不稳定的，供需之间的矛盾常常发生。1、远距离输电时，为了减少输电线上电能损失，应（ ）
A.提高输送电压，增大输送电流
B.提高输送电压，减小输送电流
C.减小输送电压，增大输送电流
D.减小输送电压，减小输送电流例与练B2、在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上消耗的功率变为原来的（ ）
A.10倍 B.1/10倍
C.100倍 D.1/100倍例与练D3、把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户，用220V的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？例与练4.利用超导材料可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kw，电压为800V，若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )
A、1kw B、1.6×103kw
C、1.6kw D、10kwA
