(共18张PPT)
秦山核电站
内蒙古准格尔热电厂
达板城风力发电站
三峡水电站
城市
如 何 输 电？
3.4 电能的输送
可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。
保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。
经济：是指输电线路建造，运行的费用低，损耗小。
一、输送电能的基本要求
输送电能的基本要求：
可靠
保质
经济
电能的突出优点
用导线把电源和用电设备连接就可以 输送电能
直接将发电厂与用户连接起来，能满足远距离输电的要求吗？远距离输电将会面临什么问题呢？
【问题】如何计算电压损失 ？为什么要这样计算？
【演示实验】
定性研究“远距离”输电时的输电损耗
【现象】观察小灯泡的亮度变化
【问题】小灯泡两端的电压如何变化？远距离输电过程，是否存在电压损失？为什么会有电压损失？
【讨论】远距离输电过程中，有没有电能损失？电能以什么形式损失？为什么会有电能损失 如何计算电能损失？
小 结
输电过程存在输电损耗（电压损失和电能损失）
如何减少输电损耗？
二、如何减少输电线上的输电损耗
减少输电损耗有两种方法：
(1)减小导线电阻
(2)减小输电线中的电流
问题：如何计算输电线上的功率损失？为什么要这样计算？如何减少功率损失？
问题：如何减少输电线上的电压损失？
问题：如何减少输电线上的电能损失？
由电阻定律知
①减小材料的电阻率ρ.
【思考讨论1】
如何减小导线电阻？从这些角度减少输电损耗会带来什么新问题？
一般来讲,电阻率较小的输电线,造价相对较高,如银；目前选用铜、铝来制造输电线。
由电阻定律知
①减小材料的电阻率ρ.电阻率最小,造价高, 目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
3 可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
小结：
从“经济”角度来讲，减小输电线的电阻以减少输电损耗的方法是比较有限的。
【思考讨论1】
如何减小导线电阻？从这些角度减小输电损耗会带来什么新问题？
【思考讨论2】
如何计算输电线中的电流？如何减小输电线中的电流？从这些角度减小输电损耗是否可行？
在输送功率P一定的条件下，减小输电线中电流，必须提高输电电压U。
二、减少输电损耗的最有效途径
【逻辑推理1】在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率变为原来的几分之一？线路上损失的电压变为原来的几分之一？
【逻辑推理2】在输电电阻一定的情况下，如果输电电压增大为原来的2倍，线路上损失的功率变为原来的几分之一？线路上损失的电压变为原来的几分之一？
【思考】
减少输电线的电阻和提高输送电压，
哪种途径对减少输电损耗最有效？
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，不经济。
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，西北电网达到750kV。
思考
降低输电损耗的有效途径
减少输电线的功率损失
减少输电线的电压损失
采用高压输电。
要综合考虑各种因素选择输电电压。
【电路设计】
大型发电机发出的电压在10kV上下，不符合高压输电的要求；同时，到达目的地的电压也不符合用户的要求，我们该如何解决这个问题？请同学们选择相应的器材，并根据前面所学知识设计高压输电电路图。
U1
U2
U3
U4
发电机
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电器
【实验验证】模拟高压输电
升压变压器
降压变压器
102V
用户
高压输电
105→106V
发电站
104V
“交流”高压输电线路
【探究与交流】
在高压输电示意图中有几个回路？各部分间的功率、电压和电流关系如何？
升压变压器
降压变压器
U1
U4
U2
U3
R用
I2
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
~
△U
功率关系：
P3=P4
P1=P2，
P2=P损+P3 ，
电压关系：
电流关系：
升压变压器
降压变压器
U1
U4
U2
U3
R用
I2
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
~
△U
【探究与交流】
在高压输电示意图中有几个回路？各部分间的功率、电压和电流关系如何？
输送电路的计算步骤
(1)画出供电示意图
(2)以变压器铁心为界,分出各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析.
(3)各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系.
【典型例题】
四、电网供电
采用电网供电的优点：
可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。
课 堂 总 结
想想本节课，你都学到了哪些知识？
