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课件网) 第三章 交流电 4.电能的传输 第*页 核心素养:1.理解输电线上电能损失的影响因素,了解远距离高压输电的原理. 2.体 会降低输电损耗的两个途径,能分析、计算高压输电的损耗情况. 3.体会高压输电知 识在实际问题中的应用. 第*页 研习任务一 电能传输中的电压损失和电能损耗 合作 讨论 如图所示,假定发电厂输出的电压为U,输送功率为P,输电线路中的电流是I,两条 导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r).那么: (1)用户两端的电压是多大? (2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗? 提示:(2)不相等,由能量守恒知,发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电 线上损失的电能之和. (3)输电线上功率损失的原因是什么?功率损失的表达式是什么?降低功率损耗有 哪些途径? 教材 认知 1. 输电线上的电压损失 U-U' 研习 经典 A. 输电线上功率损失为5 kW B. 用户端得到的电压为220 V C. 若用11 kV电压输电,则升压变压器的匝数比为1∶50 D. 若用11 kV电压输电,输电线上电压损失为1 V,则用户端可直接接入用电器 C 名师点评 远距离输电的能量损耗主要来自输电导线,减小输电损耗就是减小输电线上的损 耗,所以弄清楚流过输电线的电流和加在输电线上的电压是关键. 对应 训练 A. 输电线路中的电流为20 A B. 发电机的实际输出电压为300 V C. 在输电线路上损失的电功率为8 kW D. 如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压最 大值约为300 V C 第*页 研习任务二 远距离输电系统 合作 讨论 某发电站向远处输电的示意图如图所示,其中各部分的物理量已在图上标注,在这个 电路中包括三个回路. (1)结合闭合电路的知识,分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内 阻,n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计); (2)若两个变压器均为理想变压器,则每个变压器中的电流、电压、功率有什 么关系? 教材 认知 2. 低压线路、高压线路、超高压线路和特高压线路 (1)我国家庭用户电压为220 V,称为低压线路,一般输电距离都控制在几百米范围 内,输送功率在100 kW以内. (2)输电距离在20 km以内的输电电压一般用35 kV,这就是高压线路. (3)输送功率在10万kW以上,输电距离超过500 km时,输电电压往往超过220 kV, 这称为超高压线路.1 000 kV以上电压等级,称为特高压. 升压 降压 3. 电网: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. 4. 电网输电的优点 (1)降低一次能源的运输成本,获得最大的经济效益. (2)减小断电的风险,调剂不同地区电力供需的平衡. (3)合理调度电力,使电力的供应更加可靠,质量更高. 5. 解决远距离高压输电问题的基本方法 (1)首先应画出远距离输电的电路图(如图),并将已知量和待求量写在电路图的 相应位置. (2)理清三个回路 第一个回路:P1=U1I1; 第三个回路:P4=U4I4. (3)输电过程的几个基本关系 ①功率关系:P1=P2、P2=ΔP+P3、P3=P4. ⑥输电线上的电压损失:ΔU=I线R线=U2-U3. 研习 经典 [典例2] 如图甲所示为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图,每根导 线电阻为4 Ω,远距离输电线的输送电流为100 A,若升压变压器的输入电压如图乙所 示,输入功率为960 kW,在用户端起点接有交流电压表. 甲 乙 (1)求升压变压器原、副线圈匝数比; 答案:(1)1∶40 乙 (2)设降压变压器原、副线圈匝数比40∶1,求用户端交流电压表的示数; 答案:(2)220 V (3)若用户端全是照明用电,能使多少盏“220 V 20 W”的节能灯正常发光? 答案:(3)4.4×104盏 名师点评 研究远距离输电问题需要抓 ... ...