3.4 电能的输送 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

电能的输送 选择性必修 第二册 第三章 交变电流 从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，输电导线因热效应等原因，会带来电能的损耗，如何才能减少损耗呢？ 本节课我们来探讨电能的输送问题。 电能输送的特点和要求 1、电能的突出优点 便利性：便于远距离输送 2、输送电能的基本要求 可靠：保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电 保质：保证电能的质量（电压和频率稳定） 经济：输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小 输电过程中的损耗 1、电压损失 2、电功率损失 电压损失：电流通过输电导线时，输电线上有电势降落，造成电压损失。 功率损失：电流通过输电导线时，输电导线发热，造成电功率的损失。 想一想：可以怎样减小输电过程中的损耗呢？ 降低输电损耗的两个途径 1、减小输电线的电阻  ：选用电阻率小的金属材料 2、减小输电电流 S ：适当增大导线的横截面积 想一想：如果只是减小输电电流，对输电功率有什么影响？ 思考与讨论：如何有效的降低输电损耗 一、降低输电损耗的两个途径 1、减小输电线电阻R： ①选用电阻率小的金属材料：用铜或铝 ②适当增大导线横截面积S：有一定限度 一、降低输电损耗的两个途径 2、提高输电电压，减小输电电流I ①要保证输电功率不变：减小输电电流，必须提高输电电压。 ② U 提高到原来的n 倍，P损降为原来的 输电过程示意图 二、远距离输电分析 10千伏 几百千伏 100千伏左右 10千伏左右 220伏 二、远距离输电分析 1.高压输电示意图 二、远距离输电分析 2.高压输电的基本模型 3.输电过程分析 （1）电压关系 ①升压变压器： 降压变压器： ②输电线上的电压损失： ③U2和U3的关系： 3.输电过程分析 （2）电流关系 ①升压变压器： 降压变压器： ②I2和I3的关系： ③输电电流： 3.输电过程分析 （3）功率关系 ①升压变压器： 降压变压器： ②P2和P3的关系： ③输电线上的功率损失： 三、电网供电 现在世界各国都不采用一个电厂与一批用户的“一对一”的供电方式，而是通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网。 三、电网供电 ①在一次能源产地使用大容量的发电机组，降低一次能源的运输成本，获得 最大的经济效益； ②可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡； ③可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力。 电网供电的好处： 例1、水电站给远处山村送电的输出功率是100KW，用2000V电压输电，线路上损失的功率是 ，如果改用20000V高压输电，线路上损失的功率是多少？ 随堂练习 例2、如图所示为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,V1、A1为监控供电端的电压表和电流表,V2、A2为监控校内变压器输出端的电压表和电流表,R1、R2为教室的负载电阻,V3、A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离,则当开关S闭合时,以下说法正确的是(　　) A.电流表A1、A2和A3的示数都变大 B.只有电流表A1的示数变大 C.电压表V3的示数变小 D.电压表V2和V3的示数都变小 随堂练习 C 例3、图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1000∶1，输电线的总电阻为1000Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V。下列说法正确的是(　　) B A．输电线中的电流为3 A B．电站输出的功率为7 500 kW C．输电线路损耗功率为90 kW D．用户端交变电流的频率为100 Hz 随堂练习