(
课件网) 秦山核电站 内蒙古准格尔热电厂 达板城风力发电站 三峡水电站 城市 如 何 输 电？ 3.4 电能的输送 可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 经济：是指输电线路建造，运行的费用低，损耗小。 一、输送电能的基本要求 输送电能的基本要求： 可靠 保质 经济 电能的突出优点 用导线把电源和用电设备连接就可以 输送电能 直接将发电厂与用户连接起来，能满足远距离输电的要求吗？远距离输电将会面临什么问题呢？ 【问题】如何计算电压损失 ？为什么要这样计算？ 【演示实验】 定性研究“远距离”输电时的输电损耗 【现象】观察小灯泡的亮度变化 【问题】小灯泡两端的电压如何变化？远距离输电过程，是否存在电压损失？为什么会有电压损失？ 【讨论】远距离输电过程中，有没有电能损失？电能以什么形式损失？为什么会有电能损失 如何计算电能损失？ 小 结 输电过程存在输电损耗（电压损失和电能损失） 如何减少输电损耗？ 二、如何减少输电线上的输电损耗 减少输电损耗有两种方法： (1)减小导线电阻 (2)减小输电线中的电流 问题：如何计算输电线上的功率损失？为什么要这样计算？如何减少功率损失？ 问题：如何减少输电线上的电压损失？ 问题：如何减少输电线上的电能损失？ 由电阻定律知 ①减小材料的电阻率ρ. 【思考讨论1】 如何减小导线电阻？从这些角度减少输电损耗会带来什么新问题？ 一般来讲,电阻率较小的输电线,造价相对较高,如银；目前选用铜、铝来制造输电线。 由电阻定律知 ①减小材料的电阻率ρ.电阻率最小,造价高, 目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线. ②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离. 3 可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难. 小结： 从“经济”角度来讲，减小输电线的电阻以减少输电损耗的方法是比较有限的。 【思考讨论1】 如何减小导线电阻？从这些角度减小输电损耗会带来什么新问题？ 【思考讨论2】 如何计算输电线中的电流？如何减小输电线中的电流？从这些角度减小输电损耗是否可行？ 在输送功率P一定的条件下，减小输电线中电流，必须提高输电电压U。 二、减少输电损耗的最有效途径 【逻辑推理1】在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率变为原来的几分之一？线路上损失的电压变为原来的几分之一？ 【逻辑推理2】在输电电阻一定的情况下，如果输电电压增大为原来的2倍，线路上损失的功率变为原来的几分之一？线路上损失的电压变为原来的几分之一？ 【思考】 减少输电线的电阻和提高输送电压， 哪种途径对减少输电损耗最有效？ 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，不经济。 我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。 思考 降低输电损耗的有效途径 减少输电线的功率损失 减少输电线的电压损失 采用高压输电。 要综合考虑各种因素选择输电电压。 【电路设计】 大型发电机发出的电压在10kV上下，不符合高压输电的要求；同时，到达目的地的电压也不符合用户的要求，我们该如何解决这个问题？请同学们选择相应的器材，并根据前面所学知识设计高压输电电路图。 U1 U2 U3 U4 发电机 升压变压器 高压输电线路 降压变压器 用电器 【实验验证】模拟高压输电 升压变压器 降压变压器 102V 用户 高压输电 105→106V 发电站 104V “交流”高压输电线路 【探究与交流】 在高压输电示意图中有几个回路？各部分间的功率、电压和电流关系如何？ 升压变压器 降压变压器 U1 U4 U2 U3 R用 I2 线 r I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 ... ...
