5.5 电能的输送 学案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-2

第5节 电能的输送 一、远距离输电的存在问题 1.基本要求 (1) _:保证供电线路_地工作,少有故障; (2) _:保证电能的质量——电压和频率要_; (3) _:线路建设和运行的损耗_、成本_。 2.能量损失:导线输电时,由于电流的_效应,有一部分电能转化成_。 3.解决办法:根据焦耳定律_, (1)减少通电时间(_); (2)减小输电线的电阻(_); (3)减小输电的电流(_)。 二、降低输电损耗途径之一——减小输电线的电阻 1.理论依据:_; 2.分析论证: (1)缩短距离(_); (2)选用导电性能好的材料作导线(一般用_或_); (3)增大导线的横截面(存在浪费材料、架设_等)。 3.实际做法:输电线由多股绞线拧成的,中心是钢线,它的机械强度_,不易拉断;钢线周围是铝线,不仅导电性能_,而且密度_,使输电线不致太重。 三、降低输电损耗途径之二——减小输电线中的电流 1.理论分析: 输电线上损失的功率:_, 输电线通过的电流:_, 为了减小P损,可减小I, 但又要保证P不变, 则必须提高_。 2.解决办法:提高_,可通过_实现。 【说明】若U提高到原来的n倍,输电线上损失的功率将降为原来的_。 四、电网供电 1.高压输电的基本过程: 发电站 → _变压器 → _输电线 → _变压器 → 用户 2.输电过程的电路分析: (1)功率关系: ①_, ②_, ③_, ④_; (2)电压关系:①_, ②_。 练习 1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损失的电压可表示为( ) A.U1 B.U1-IR C.IR D.U2 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,通过电线的电流为I,学校输入电压为U2,下面计算输电线功率损失的式子中不正确的是 ( ) A. B. C.I2R D.I(U1-U2) 3.水电站向小山村输电,输送电功率为50kW ,若以1100V送电,则线路损失为10kW,若以3300V输电,则线路损失可降为( ) A.3.3kW B.1.1kW C.30kW D.11kW 4.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2,则( ) A.用户端的电压为 B.输电线上的电压降为U C.理想变压器的输入功率为Ir D.输电线路上损失的电功率为I1U 5.(多选)如图为远距离输送交流电的系统示意图,变压器均为理想变压器.随着用户负载增多,发电机F达到额定功率时,降压变压器输出功率仍然不足,用户的用电器不能正常工作.那么,在发电机以额定功率工作的情况下,为了适当提高用户的用电功率,可采取的措施是( ) A.适当减小输电线的电阻r B.适当提高 C.适当提高的同时,降低 D.适当降低的同时,提高 学科网(北京)股份有限公司 $