物理人教版（2019）选择性必修第二册3.4电能的输送（共17张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第二册3.4电能的输送（共17张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 41.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-14 15:42:19 | ||
图片预览
文档简介
(共17张PPT)
电能的输送
一、变压器的构造
二、变压器的工作原理
三、理想变压器的规律：
复习
P入＝P出
为了便于利用天然的能源，发电厂往往建在水力资源或燃料资源丰富的地方，如水电站建在水库大坝旁，火电站建在煤矿附近等。这些发电厂往往离开大城市较远。
水力发电站
高压输电线
城市电路
输送电能的基本要求是什么
输送电能的基本要求：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电
保质：是指保证电能的质量,即电压和频率稳定
经济：是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
为什么输电线上有电能损失
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时损失一部分电压.
(1)减小导线电阻
如何减少电能损失
(2)减小输电线中的电流
一、降低输电损耗的两个途径
由电阻定律知
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.
②减小输电线的长度L不可行
③可适当增大横截面积.
方法
银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
因为要保证输电距离.
太粗不可能,既不经济又架设困难.
(2)减小输电线中的电流
采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施。
输送功率P 不变，若输送电压U 提高n 倍，
则输电电流I 降低为1/n，输电线上损失的功率P损变为 1/n2
(1)减小导线电阻
如何减少电能损失
(2)减小输电线中的电流
一、降低输电损耗的两个途径
（铜或铝）
采用高压输电是减小P损的最有效措施
电能的输送
直接输电，当负载阻值变小
输电线路中的焦耳损耗变大
高压输电，当负载阻值变小
线路中的损耗都很小
发电厂
用户
发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列4个计算输电线损耗的功率式子中，不正确的是( )
A、 B、
C、 D、
A
发电厂
用户
交流高压输电的基本环节
用户
升压变压器
高压输电
降压变压器
发电站
远距离输电的分析方法：
从发电厂到用户端可划分为三个独立的回路，每个回路均满足闭合电路欧姆定律和串并联电路的规律。而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。
二、远距离输电原理图
远距离输电原理图
功率关系：
电压关系：
电流关系：
升压变压器
降压变压器
n1
F
R
用
r
n2
n3
n4
U1
I1
P1
I2
U2
P2
I3
U3
P3
I4
U4
P4
供电回路
送电回路
用电回路
例1：如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加（假设所有用电器均可视为纯电阻），电网中数据发生变化，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输出电流I4减小
B．输电线上损失的功率减小
C．升压变压器的输出电压U2不变
D．发电厂输出的总功率增大
CD
例2：如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流I1=40A
B．输电线上的电流I线=625A
C．降压变压器的匝数比n3:n4=190:11
D．升压变压器匝数比1:160
C
3.一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，其末端电压为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：
(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。
440kW
2500V
60kW
10:1
电能的输送
一、变压器的构造
二、变压器的工作原理
三、理想变压器的规律：
复习
P入＝P出
为了便于利用天然的能源，发电厂往往建在水力资源或燃料资源丰富的地方，如水电站建在水库大坝旁，火电站建在煤矿附近等。这些发电厂往往离开大城市较远。
水力发电站
高压输电线
城市电路
输送电能的基本要求是什么
输送电能的基本要求：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电
保质：是指保证电能的质量,即电压和频率稳定
经济：是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
为什么输电线上有电能损失
由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时损失一部分电压.
(1)减小导线电阻
如何减少电能损失
(2)减小输电线中的电流
一、降低输电损耗的两个途径
由电阻定律知
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.
②减小输电线的长度L不可行
③可适当增大横截面积.
方法
银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
因为要保证输电距离.
太粗不可能,既不经济又架设困难.
(2)减小输电线中的电流
采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施。
输送功率P 不变，若输送电压U 提高n 倍，
则输电电流I 降低为1/n，输电线上损失的功率P损变为 1/n2
(1)减小导线电阻
如何减少电能损失
(2)减小输电线中的电流
一、降低输电损耗的两个途径
（铜或铝）
采用高压输电是减小P损的最有效措施
电能的输送
直接输电，当负载阻值变小
输电线路中的焦耳损耗变大
高压输电，当负载阻值变小
线路中的损耗都很小
发电厂
用户
发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列4个计算输电线损耗的功率式子中，不正确的是( )
A、 B、
C、 D、
A
发电厂
用户
交流高压输电的基本环节
用户
升压变压器
高压输电
降压变压器
发电站
远距离输电的分析方法：
从发电厂到用户端可划分为三个独立的回路，每个回路均满足闭合电路欧姆定律和串并联电路的规律。而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。
二、远距离输电原理图
远距离输电原理图
功率关系：
电压关系：
电流关系：
升压变压器
降压变压器
n1
F
R
用
r
n2
n3
n4
U1
I1
P1
I2
U2
P2
I3
U3
P3
I4
U4
P4
供电回路
送电回路
用电回路
例1：如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加（假设所有用电器均可视为纯电阻），电网中数据发生变化，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输出电流I4减小
B．输电线上损失的功率减小
C．升压变压器的输出电压U2不变
D．发电厂输出的总功率增大
CD
例2：如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流I1=40A
B．输电线上的电流I线=625A
C．降压变压器的匝数比n3:n4=190:11
D．升压变压器匝数比1:160
C
3.一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，其末端电压为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：
(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。
440kW
2500V
60kW
10:1