第五章交变电流第5节电能的输送课件（共22张ppt）
文档属性
| 名称 | 第五章交变电流第5节电能的输送课件（共22张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-15 09:37:23 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第五章 交变电流
§5.5 电能的输送
一、变压器的构造
1．示意图
2．符号
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器：
三、理想变压器的变压、变流规律：
四、常用变压器
复习回顾 5.4变压器
P入＝P出
贵州镇远古城
西安大雁塔音乐喷泉
香港
1、远距离输电——高压输电
一、电能的输送
2、输送电能的基本要求
可靠：保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电
保质：保证电能的质量（电压和频率稳定）
经济：输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
家庭用电的电压是220V，然而高压输电线上
的电压通常都有几十万伏。
为何采用高压输电？
导线是有一定电阻的，由于输电线长，电阻值不可忽略，当电流通过输电线时，产生热量Q较多，损失的电能较多，
高压输电——可减少输电线上的电能损失
3.为何要采用高压输电
二、降低输电损耗的两个途径
1、电功率损失
输电电流
I=_______;
电压损失
U损=_______;
功率损失
P损=_______;
用户得到
P用=_______;
用户得到
U用=_______;
思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
2.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,线路上损失的功率减为原来的几分之一? 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?
3.通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？
减小输电电流
4.怎样计算用户消耗的功率P用？
(1)减小导线电阻（输电线的长度、材料和横截面不易改变即输电线电阻不易改变）
要减少电能损失：
(2)减小输电线中的电流（电厂输电的功率P不变，据P=UI, U与I成反比,提高输电电压U,可减少输电线上的电流I）
3、降低输电损耗的途径
据公式
提高输电电压,是减少电能在输送线路上损失的有效的办法，远距离输电用高压输电
由电阻定律知
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.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.
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积.可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
3、降低输电损耗的途径
(2)减小输电线中的电流
思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的多少? 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的多少?
3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?
4.怎样计算用户消耗的功率P?
5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?
输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求
(1)输电线中的电流?输电线中损失的电压?用户得到的电压?
(1)25A 250V 150V
(2)6250W 3750W
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率?用户得到的功率?
提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法
(3) 62.5W 9937.5W
课堂练习
交流高压输电的基本环节
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
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
交流高压输电基本环节示意图
功率关系：
电压关系：
电流关系：
～
?U
三、远距离输电原理图
远距离输电示意图
2.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式子中，不正确的是( )
A、 B、
C、 D、
课堂练习
A
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.
通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电网络,这就是电网.
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,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
课堂练习
4.某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总电阻10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压380 V
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?(使用的是理想变压器)
1:10 25:1
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.
第五章 交变电流
§5.5 电能的输送
一、变压器的构造
1．示意图
2．符号
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器：
三、理想变压器的变压、变流规律：
四、常用变压器
复习回顾 5.4变压器
P入＝P出
贵州镇远古城
西安大雁塔音乐喷泉
香港
1、远距离输电——高压输电
一、电能的输送
2、输送电能的基本要求
可靠：保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电
保质：保证电能的质量（电压和频率稳定）
经济：输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
家庭用电的电压是220V，然而高压输电线上
的电压通常都有几十万伏。
为何采用高压输电？
导线是有一定电阻的，由于输电线长，电阻值不可忽略，当电流通过输电线时，产生热量Q较多，损失的电能较多，
高压输电——可减少输电线上的电能损失
3.为何要采用高压输电
二、降低输电损耗的两个途径
1、电功率损失
输电电流
I=_______;
电压损失
U损=_______;
功率损失
P损=_______;
用户得到
P用=_______;
用户得到
U用=_______;
思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
2.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,线路上损失的功率减为原来的几分之一? 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?
3.通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？
减小输电电流
4.怎样计算用户消耗的功率P用？
(1)减小导线电阻（输电线的长度、材料和横截面不易改变即输电线电阻不易改变）
要减少电能损失：
(2)减小输电线中的电流（电厂输电的功率P不变，据P=UI, U与I成反比,提高输电电压U,可减少输电线上的电流I）
3、降低输电损耗的途径
据公式
提高输电电压,是减少电能在输送线路上损失的有效的办法，远距离输电用高压输电
由电阻定律知
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率ρ.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.
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积.可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
3、降低输电损耗的途径
(2)减小输电线中的电流
思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的多少? 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的多少?
3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?
4.怎样计算用户消耗的功率P?
5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?
输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求
(1)输电线中的电流?输电线中损失的电压?用户得到的电压?
(1)25A 250V 150V
(2)6250W 3750W
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率?用户得到的功率?
提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法
(3) 62.5W 9937.5W
课堂练习
交流高压输电的基本环节
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
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
交流高压输电基本环节示意图
功率关系：
电压关系：
电流关系：
～
?U
三、远距离输电原理图
远距离输电示意图
2.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式子中，不正确的是( )
A、 B、
C、 D、
课堂练习
A
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.
通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电网络,这就是电网.
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,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
课堂练习
4.某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总电阻10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压380 V
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?(使用的是理想变压器)
1:10 25:1
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.