内容正文:
远距离输电
我们的生活离不开电能,电能是从哪里来的呢?
一、创设情景
惠东白盆珠水电站向惠州市区供电,怎样将电能输送过来呢?
——用输电导线将发电机与用电器连接起来。
发电机
用户
输电导线
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二、发现问题
把功率为220kW的电能以220V的电压输电,分别输送到距离为10m、100m的地方,发现用户可使用的功率为……
输送距离 输出功率 可使用功率 利用率
10m 220kW 215kW 97.7%
100m 220kW 170kW 77.27%
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三、逻辑分析
输电线上功率损失的主要原因是输电线有电阻,造成了电能的浪费。
输电线有电阻
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四、理论论证
热能损耗
∆P=I²R
P输
U输
∆U
P用=
U用=
I
1、输电线上功率损失的原因是什么?
2、功率的损失可以定量计算吗?
(试一试)把功率为220KW的电能以220V的电压输电,输电线的总电阻为0.2Ω,计算输电线路的功率损失和电压损失。
P输
U输
∆U
P用=
U用=
I
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五、解决问题
在输电过程中,为了降低功率的损耗,可以用什么方法呢?
根据∆P=I²R,我们要降低功率损耗,可以有几种方案?
方案一:减小导线的电阻R
方案二:减小电流I
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L↓
S↑
ρ↓
不可行,需要保证输电的距离。
可适当增大横截面积,若电线太粗,架设困难且需要较高成本。
成本太高。
方案一:减小电阻
×
如何减小电流
电站的装机容量一定,因此电站向外输送的电功率是一定的。
增大U?
根据P=UI
减小P?
方案二:减小电流
增大U
√
把功率为220KW的电能分别以2200V、22kV的电压输电,输电线的总电阻为0.2Ω,计算输电线路的功率损失和电压损失。
方案二:减小电流
输送电功率P以及电阻一定的条件下
输电电压增大10倍,电流减小1/10,功率损失降为1/100,
电压损失降为1/10。
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实际应用
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练习
1、远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是 ( )
A.可节省输电线的铜材料
B.可根据需要调节交流电的频率
C.可减少输电线上的能量损耗
D.可加快输电的速度
2.远距离输送一定