1、 5.5 电能的输送 教学案 班级 姓名 学习目标1知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失2知道什么 是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失3理解为什么远距离输电要用高压 学习重点输电导线上的功率损失、电压损失 学习难点输电导线上的功率损失、电压损失 一、自主预习 基础梳理 (一)、输电导线上的功率损失 1原因:输电线有电阻,电流通过导线时要发 ,输电过程有一部分电能转化 成热而损失掉 2大小: P 说明:I 为输电线上流过的电流, R 为输电线的电阻要注意,输电是双线制的,计算 R 时要注意输电线长度应等于输电距离的 倍 3减少输电线上功率损失的方法: (1)减少导线上的 由 R
2、 可知,在输电线长度 L 一定的情况下可通过选用电阻率 横截面 S SL 的导线,因条件限制,此方法减小线路能量的损失是很有限的 (2)减小输电 由 PI 2R 可知, PI 2,故减小输电电流可大大减少功率损失,在线路和输送功率不 变时,可提高输电 以减小输电电流采用 输电是减少线路电能损失的 有效方法 (二)、输电线路上的电压损失 1定义:如图所示,输电线路始端电压 U 与末端的电压 U的差值 U 称为输电线路上的电压损失 2电压损失原因: (1)线路电阻 输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路的电阻上产生电压,致使输电线路末端 (用电设备两端)电压 U比起始端电压 U 低,造成电压
3、损失 UU (2)线路感抗和 容抗(总称电抗) 3减少输电线路上的电压损失的方法: (a)增大输电导线的截面积以减小 (b)减小输电 在输送电功率不变的前提下,必须提高输电 二精讲透析 思考探究 (一)输电线路上的功率损失 【例 1】 远距离输送交流电都采用高压输电我国正在研究用比 330 kV 高得多的电压进 行输电采用高压输电的优点是( ) A可节省铜材料 B可调节交流电的频率 C可减少输电线上的损失 D可 加快输电的速度 (二)远距离输电的分析 【例 2】 如图为远距离输电线路的示意图若发电机的输出 电压不变,则下列叙述中正确的是( ) A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功
4、率无关 B输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大 D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 (三) 输电线上功率与电压之间的关系 【例 3】 某发电站的输出功率 P10 4 kW,输出电压 U14 kV,通过理想变压器升压后向 远处供电已知输电导线的总电阻为 R10 ,输电线路损失的功率为输出功率的 4%,求 升压变压器的匝数比 (四)远距离输电的全过程分析 【例 4】 某小型水电站输出功率为 20 kW,输电线路总电阻是 6 .(1)若采用 380 V 输电, 求输电线路损耗的功率(2)若改用 5 000 V 高压输电,
5、用户端利用 n1n 2221 的变压 器降压,求用户得到的电压 三反思整合 巩固提升 1如图所示,当图中 ab 两端与 ef 两端分别加上 220 V 的交流电压时,测得 cd 间与 gh 间 电压均为 110 V;若分别在 cd 间与 gh 间两端加上 110 V 的交流电压,则 ab 与 ef 间电压为 ( ) A220 V,220 V B220 V,110 V C110 V,110 V D220 V,0 V 2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 UR P0U
6、 C输电线上损失的功率 P ( )2R D输电线上损失的功率 P P0U U2R 3某交流发电机输出功率为 5105 W,输出电压为 U=1.0103 V,假如输电线的总电阻 R=10,在输电线上损失的电功率等于输电功率的 5%,用户使用电压 U=380 V. 画出输 电线路的示意图(标明各部分的符号 )所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比 是多少?(使用的变压器是理想变压器) 4单相交流发电机的路端电压为 220 V,输出的电功率为 4400 W,发电机到用户单根输电 线的电阻为 2 ,求用户得到的电压和电功率各是多少?如果用变压比为 110 的升 压变压器升压后向用户输电,用户处再用变压比为 101 的降压变压器降压后使用,那么 用户得到的实际电压和电功率又是多少?