2.7 远距离输电（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）

粤教版 高中物理选修3-2 第二章 为了合理的利用能源,发电站要建在靠近这些能源的地方.而用电的地方却很多,例如: 有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉及电能的输送问题．即: 在输电过程中，电压必须进行调整。 输送电能的基本要求： 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：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。 可靠、保质、经济． 一、电能的输送 * 二、降低能耗的两个途径 在输电线上有功率损失。 1、输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？ 输电线上功率损失的主要原因是由于输电线有电阻，会有一部分电能转化为热能而损失掉。 若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r 　　若输送的功率为P，输电电压为U，电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为 ，则功率损失可表示为： 远距离大功率输电面临的困难是什么？ 思考： 3、若采用减小导线电阻的方法，应采用什么措施？ 2、降低输电损耗的途径是什么？ 由ΔP=I2r可知： 可减少功率损失。 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 （3）减少材料的电阻率ρ （1）减少输电线的长度L （2）增加导线的横截面积S 由 可知： 4、哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。 　　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． 由 可知，在输电电流一定的情况下，线路电阻减为原来的一半，线路损耗的功率减为原来的一半。 在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，由 可知：线路中电流减为原来的一半，而损耗的功率减为原来的四分之一。 造成电压损失的因素: 三、输电线上的电压损耗的降低 思考： 在输电过程中，电源输送的电压是否全部加在用户上？ （1）输电线电阻造成电压损失 （2）输电线的感抗和容抗造成电压损失． (高中阶段计算中只考虑输电线电阻造成的电压损失) 电 源 用 户 U送 r U用 U损 在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和电流关系如何？ 功率关系： 电压关系： 电流关系： 1 4 2 2 3 U U U U R I F 用 线 r I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 把功率为220KW的电能用铝导线（已知铝的电阻率ρ=2.7×10-8Ω·m）输送到10km以外的地方，要使功率损失为输送功率的10%. 做一做：P62-例题 (1)如果采用220V的电压输电，导线的横截面积至少要多大？ 采用这样的导线切合实际吗？ (2)若采用110KV的电压输电，导线的横截面积是多大？ (3)对于同种输电导线，若分别采用110KV和220V输电， 损失的功率之比是多少？ 直流输电 由于导线也有电感、电容,当交流输电功率很大时,电感和电容引起的电能损失是很大的,所以现在有些大功率输电线路已经开始采用高压直流输电 1．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是 （ ） A．使输电线粗一些。 B．减短输电线长度。 C．减少通电时间。 D．采用高压输电。 D 课堂练习： 2．远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（ ） A．输电线上的电流变为原来的n倍 B．输电线上的电压损失变为原来的1/n2 C．输电线上的电功率损失变为原来的1/n D．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍 D 课堂练习： 3．下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是（ ） A．因为热功率 ，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。 B．因为热功率P=IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗。 C．因为热功率P=I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。 D．以上说法均不正确。 C 课堂练习： AB 课堂练习： 5.在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 CD 课堂练习： 6.图为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压