第四节 远距离输电（教学课件）物理粤教版选择性必修第二册

3.4远距离输电 知识点一　远距离输电中的电功率和电压损耗 1．两种损失比较 两种损失 主要原因 大小表示 减小办法 电功率损失 输电线有电阻产生焦耳热 ΔP＝I2R 减小R减小I 电压损失 输电线电阻的电压降 ΔU＝IR 2．降低两种损失的途径——高压输电 输送一定功率电能，输电电压越高，输电线中电流越小，导线因发热而损耗的电能越少，线路上电压的损失也越少。 知识点二　高压交流输电 1．降低输电损耗的途径 (1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为减小输电线电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积。 (2)减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压。 2．远距离输电电路图 3．输电过程的几个基本关系式 (1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝ΔP＋P3。 (2)电压、电流关系：＝＝＝＝，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线。 (3)输电电流：I线＝＝＝。 (4)输电线上损耗的电功率：ΔP＝I线ΔU＝R线＝R线＝R线。 课堂练习 例题1 水电站给远处山村送电的输出功率是100 kW，输电线的总电阻为10Ω。求： (1)用2kV电压输电，线路上损失的功率是多大？ (2)用20kV高压输电，线路上损失的功率是多大？ 例题2 如图所示，某小型水电站发电机输出功率为 10kW，发电机输出电压为400V，向远距离用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力(即电功率)。求： (1)升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2； (2)输电线路导线电阻R线； (3)降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4。 1．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P=，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。 2.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 3.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． D．I(U1-U2) 4.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 5.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 I1 r D.输电线路上损失的电功率为I1U 6、(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 课后练习 1．采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为(　　) A．55 kV　　　　　 B．110 kV C．440 kV　 D．880 kV 2．(多选)某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是(　　) A．输电线上的电流I＝ B．输电线上的电流I＝ C．输电线上损失的功率P＝R D．输电线上损失的功率