内容正文:
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
第三节 电能的远距离传输
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
[学习目标]
1.了解从变电站到用户的输电过程。
2.理解远距离输电时采用高压的道理。
3.会计算输电线上的电压和电功率的损失。
第四章 远距离输电
菜 单
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一、为什么要采用高压输电
1.两种损失比较
热效应
电抗
I2R
IR
减小I
减小I
两种损失 原因分析 大小表示 减小办法
电功率损失 输电线电阻电
流产生________ ΔP=___ 减小R
______
电压损失 输电线电阻
和输电线_____ ΔU=___ ________减小R
课前预习·落实基础
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2.降低两种损失的途径——高压输电
输送电功率不变的前提下提高输电电压,会减小____________,从而减小导线上的发热损失和电压损失。
输电电流
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1.(1)输电线上电功率的损失,与输电线的电阻成正比,与输电电流的平方成正比。
(2)减小输电损失可通过减小输电线的电阻和降低输电电流来实现。
►自主思考——判一判
答案 (1)√ (2)√
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答案 (3)× (4)× (5)×
(3)由P=eq \f(U2,r)可知,输电电压越小,输电线上的损失就越小。
(4)高压输电可根据需要调节交流电的频率。
(5)高压输电可加快输电速度。
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二、高压交流输电
1.基本环节
图4-3-1
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2.电路原理图(图4-3-2)
图4-3-2
[说明] 输电电流由I线=eq \f(P2,U2)求,绝对不能用I线=eq \f(U2,r)来求,这是因为输送电压U2并没有全部降在输电线电阻r上。
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三、高压直流输电
1.直流输电的优点
(1)节约线材;
(2)不存在________和________引起的损耗;
(3)不需要考虑电网中各台交流发电机的_________问题。
感抗
容抗
同步运行
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2.直流输电的基本过程
在发电站区域经变压器升压,由换流设备将_________变成________,用高压直流电进行远距离传输,在用户区域由__________将直流电变为交流电,经变压器降压送给用户。
交流电
直流电
换流设备
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2.(多选)为了减小输电线路中的能量损耗,可采用的方法是
A.提高输电电压
B.增大输电电流
C.增大输电导线的截面积
D.采用电阻率较小的导线
►自主思考——练一练
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解析 减小输电线路中的能量损耗,可以有两个途径:减小输电导线的电阻,减小输电电流。而增大导线横截面积、采用电阻率较小的导线,均可减小导线的电阻,故选项A、C、D符合题意。
答案 ACD
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考点一 输电线上的电压损失和功率损失
照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的,可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些,你知道这是为什么吗?
[问题探究]
课堂互动·突破考点
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图4-3-3
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提示 照明供电线路的用电器是并联的,晚上七、八点钟用电高峰时,用电器越多,总电阻越小,供电线路上的电流越大,输电线上损失的电压较大,用户得到的电压较小,所以电灯比深夜时要显得暗些。
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1.电压损失
输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值。
ΔU=U-U′=IR。
[知识提炼]
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2.功率损失
远距离输电时,输电线有电阻,电流的热效应引起功率损失,损失的电功率
(1)ΔP=I2R;
(2)ΔP=IΔU;
(3)ΔP=eq \f(ΔU2,R)。
I为输电电流,R为输电线的电阻,ΔU为输电线上损失的电压。
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3.减小电压、功率损失的方法
(1)减小