【新教材】人教版高中物理选择性必修第二册3.4 电能的输送 —课件（24张PPT）

第三章
交变电流
第四节　电能的输送
在公路旁、旷野上，坚实的钢架托着、吊着粗大的金属线，仿佛由天际而来，向天际而去……这些高压输电线(如图所示)，有的电压高达100 000V以上，为什么要用高电压输电呢？
1．可靠
保证供电线路________工作。
2．保质
保证供电质量——电压和频率要________。
3．经济
线路建设和运行的费用低——成本低，能耗________。
一、输送电能的基本要求
正常
稳定
少
1．输电线上的功率损失
ΔP＝________，I为输电电流，r为输电线的电阻。
2．降低输电损耗的两个途径
(1)减小输电线的________：在输电距离一定的情况下，为了减小________，应当选用__________的金属材料，还要尽可能增加导线的__________。
(2)减小输电导线中的________：为减小输电________，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电________。
二、降低输电损耗的两个途径
I2r
电阻
电阻
电阻率小
横截面积
电流
电流
电压
1．远距离输电基本原理
在发电站内用________变压器，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器降到所需的电压。
2．电网
通过网状的输电线、________，将许多电厂和广大用户___________，形成的全国性或地区性的输电网络。
3．电网送电的优点
(1)降低一次能源的___________，获得最大经济效益。
(2)减小_____的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的_____。
(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量_______。
电网供电
升压
降压
变电站
连接起来
运输成本
断电
质量
更高
1.电压损失
输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这就是输电线上的电压损失。
2．原因
对于交流输电线路来说，造成电压损失的原因既有电阻，又有感抗和容抗，在高中阶段只考虑输电线路中电阻所造成的电压损失。
三、输电线路上的电压损失
二、输电导线上的功率损失

[特别提醒](1)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率。
(2)无论从减少输电线路上的功率损失，还是减少电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流。
(3)发电站的输送功率取决于用户消耗的功率，不是由发电站输出的功率决定用户和线路消耗的功率。
课堂练习1：教材64页练习4


四、高压输电线路的基本模型
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
1.远距离输送模型
2．输电过程
电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。
3．对高压输电(输送回路)中几个电压的理解
(1)输送电压：输电线始端电压，U2。
(2)用户电压：最终用户得到的电压，U4。
(3)损失电压：ΔU＝U2－U3＝I2R
4．减小输电线路上电压损失的方法
根据ΔU＝IR可知有两种：
(1)减小输电线路的电阻。
(2)减小输电电流I，即提高输电电压。
题型1　输电线上的功率与电压损失
BC
题型2　远距离输电线路的分析应用
例3．如图所示，某发电机输出功率是100 kW，输出电压是250 V，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω，要使输电线上的功率损失为发电机输出功率的5%，而用户得到的电压正好为220 V，则升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是(　　)
A．16∶1　190∶11
B．1∶16　11∶190
C．1∶16　190∶11
D．16∶1　11∶190
C
小 结