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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章 交变电流,学案,5,电能的输送,第一页，编辑于星期六：点 四十七分。,我们的生活离不开电能,第二页，编辑于星期六：点 四十七分。,思考：什么地方在生产电能呢？,第三页，编辑于星期六：点 四十七分。,三峡水电站建成后，发电机组总功率为,1820,万千瓦，年发电量为,846.8,亿千瓦时，将缓解我市的用电紧张问题。,第四页，编辑于星期六：点 四十七分。,三峡水电站向我市供电，怎样将电能输送过来呢？,用输电导线将发电机和用电器连接起来,一、提出问题,发电机,我市用户,输电导线,第五页，编辑于星期六：点 四十七分。,若教室所有用电器额定总功率为,4.4kw,，从三峡到我校的输电线上的总电阻为,10,，发电机功率也为,4.4kw,，用,220v,的电压输送，我教室用电器能正常工作吗？,二、创设情境,P,用,=,？,U,用,=,？,U,发电机,用户,P,输,U,输,R,I,第六页，编辑于星期六：点 四十七分。,观看视频并思考：为什么要进行农网改造呢？,第七页，编辑于星期六：点 四十七分。,三、发现问题,用户得到的电功率要远小于输送时的电功率，造成了电资源的浪费，输送端用户用电器不能正常工作。,输电线上有电阻,第八页，编辑于星期六：点 四十七分。,四、分析问题,1,、电能主要在哪里损失？,2,、损失的电能如何来定量的表示？,Q=I,2,RT,U,发电机,用户,P,输,U,输,R,I,=U,2,/RT=UIT,热能消耗,焦耳定律,第九页，编辑于星期六：点 四十七分。,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,可节省输电线的材料,B,可根据需要调节交流电的频率,C,可减小输电线上的能量损失,D,可加快输电的速度,1,第十页，编辑于星期六：点 四十七分。,把功率为,22KW,的电能用总电阻为,2,的导线输送到远方的用户，用,220V,的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用,22KV,的电压输电，导线损失的功率又为多少？,22KV,输电，损失的功率为,220V,输电，损失的功率为,减小输送电流的,方法,可以通过,提高输电电压,来实现。,总结：,2,第十一页，编辑于星期六：点 四十七分。,五、探究问题的解决方案,目的：减少远距离输电过程中输电导线上的电能的损失？,根据,Q,=,I,2,RT,，我们要减少,Q,。,方案一：减少时间,T,方案二：减少电阻,R,方案三：减少输电电流,I,：,第十二页，编辑于星期六：点 四十七分。,减少导线电阻，由电阻定律：,（,1,）减小输电线的长度,L,可行吗？,减小输电线的长度,L,不可行，因为要保证输电距离。,第十三页，编辑于星期六：点 四十七分。,（,2,）减小材料的电阻率,。目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。用电阻率更小的银可以吗？,成本太高,第十四页，编辑于星期六：点 四十七分。,（,3,）增加输电线的横截面积又如何呢？,增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。,第十五页，编辑于星期六：点 四十七分。,如果电流减少了,P,损,=I,2,R,线,，功率损失大大减少,U,损,=IR,线,，电压损失大大减少,方案三：,此方案能大大减少输电线上的电压和电功率的损失，又不造成材料的浪费和架线的困难,第十六页，编辑于星期六：点 四十七分。,六、方案的实施,1,发电机输出功率,P,一定，如何减少输电线上的电流？,发电机输出功率,P,一定，要减少电流，根据,I,=,P,/,U,，就要提高输电电压，采用,高压输电,2,如何获得高压来输电呢？,3.,输送到用户处时，如何使用电器正常工作呢？,4.,请设计远距离输电的整体流程图？,第十七页，编辑于星期六：点 四十七分。,用升压变压器,n,1,n,2,p,1,p,2,P,2,=,P,1,第十八页，编辑于星期六：点 四十七分。,用降压变压器,n,3,n,4,p,3,p,4,用户,第十九页，编辑于星期六：点 四十七分。,远距离输电流程简图,：,P,1,P,2,P,3,P,4,I,1,I,2,I,3,I,4,请同学们试着分析：,（,1,）各个功率之间的关系,（,2,）各个电压之间的关系,（,3,）各个电流之间的关系,第二十页，编辑于星期六：点 四十七分。,是不是输电电压越高越好？,电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。,电网供电,第二十一页，编辑于星期六：点 四十七分。,低压输电线路：,输电电压,220V-,输电功率,100kW,以下，距离为几,百米以内。,高压输电线路：,输电电压,35kV,或,110kV-,输电功率,100kW,以下，,距离为几十千米到上百千米。,超高压输电线路：,输电电压,220kV,以上,-,输电功率,10,万,kW,以上，距,离为几百千米。,电网供电,第二十二页，编辑于星期六：点 四十七分。,输电过程示意图,电网供电,第二十三页，编辑于星期六：点 四十七分。,采用电网供电的优点：,可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。,电网供电,第二十四页，编辑于星期六：点 四十七分。,在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有,(,),A,升压变压器的输出电压增大,B,降压变压器的输出电压增大,C,输电线上损耗的功率增大,D,输电线上损耗的功率占总功率的比例增大,升压变压器原线圈电压不变，变压比不变，故副线圈电压不变，,A,错误；,I,P/U,，,U,损,IR,线,，,U,3,U,2,U,损,，因,P,变大，,I,变大，所以,U,损,变大，所以降压变压器初级电压,U,3,变小，,B,错误；,P,损,(P/U),2,R,线,，因,P,变大，所以,P,损,变大，,C,正确；,3,第二十五页，编辑于星期六：点 四十七分。,某小型实验水电站输出功率是,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，用户端利用,n,1,n,2,221,的变压器降压，求用户得到的电压,(1),输电线上的电流为,I,P/U,52.63 A,输电线路损耗的功率为,P,线,I,2,R,16.62 kW,(2),改用高压输电后，输电线上的电流变为,I,P/U,4 A,用户端在变压器降压前获得的电压,U,1,U,I,R,4 976 V,根据,U,1,/,U,2,n,1,/,n,2,用户得到的电压为,U,2,n,2,U,1,/,n,1,226.18 V,4,第二十六页，编辑于星期六：点 四十七分。,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,可节省输电线的材料,B,可根据需要调节交流电的频率,C,可减小输电线上的能量损失,D,可加快输电的速度,第二十七页，编辑于星期六：点 四十七分。,第二十八页，编辑于星期六：点 四十七分。,3,2014,年,2,月初低温雨雪冰冻造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰若在正常供电时，高压线上送电电压为,U,，电流为,I,，热耗功率为,P,；除冰时，输电线上的热耗功率需变为,9,P,，则除冰时,(,认为输电功率和输电线电阻不变,)(,),A,输电电流为,3,I,B,输电电流为,9,I,C,输电电压为,3,U,D,输电电压为,U,/3,高压线上的热耗功率,P,I,2,R,线,若热耗功率变为,9,P,，则,9,P,I,2,R,线,由,两式得,I,3,I,，,A,对；,输送功率不变，即,P,UI,U,I,，得,U,U,/3,，所以,D,对,第二十九页，编辑于星期六：点 四十七分。,4.,发电机的端电压为,220 V,，输出功率,44 kW,，输电导线的电阻为,0.2,，如果用初、次级线圈匝数之比为,110,的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为,101,的降压变压器降压供给用户,(1),画出全过程的线路示意图；,(2),求用户得到的电压和功率；,(3),若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率,(1),示意图如图所示,第三十页，编辑于星期六：点 四十七分。,4.,发电机的端电压为,220 V,，输出功率,44 kW,，输电导线的电阻为,0.2,，如果用初、次级线圈匝数之比为,110,的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为,101,的降压变压器降压供给用户,(1),画出全过程的线路示意图；,(2),求用户得到的电压和功率；,(3),若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率,(3),则输电电流,I,P,/,U,1,200 A.,输电线路上的电压损失,U,I,R,线,40 V.,所以用户得到的电压,U,2,U,1,U,180 V,用户得到的功率为,P,U,2,I,3.6104 W.,第三十一页，编辑于星期六：点 四十七分。,处理远距离输电的基本思路,1,、,画远距离输电原理图,1,4,2,2,3,U,U,U,U,R,I,F,用,线,r,I,1,I,3,I,4,n,1,n,2,n,3,n,4,P,1,P,2,P,3,P,4,2,、原理图中各物理量的关系,（,1,）功率关系：,P,1,=,P,2,P,3,=,P,4,P,2,=,P,损,+,P,3,（,2,）电流电压关系：,U,2,=,U,线,+,U,3,I,2,=,I,3,第三十二页，编辑于星期六：点 四十七分。,谢谢观看,!,第三十三页，编辑于星期六：点 四十七分。,
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