7．电能的输送 [学习目标] 1.理解输电线上损失的电能与哪些因素有关，以及减小损失的两个途径．(重点) 2.理解高压输电的原理．会计算输电损失．(重点) 3.了解远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题．(难点) 4.输电网络的分析．(难点) 一、电能输送中的电压损失和电能损耗 1．两种损失比较 两种损失 原因分析 大小表示 减小办法 电压损失 导线自身存在电阻r U损＝Ir 减小r 减小I 功率损失 导线有电阻 电流热效应 P损＝I2r 减小I 减小r 2.降低两种损耗的途径———高压输电 (1)由r＝ρ知，导线一般选铝为材料，因而ρ一定，在导线长度l确定的情况下，要减小电阻，只能通过增大输电线的横截面积，这种方法给架设施工带来困难． (2)由P＝UI知，输送电功率不变的前提下，提高输电电压，会减小输电电流，从而减小导线上的发热损失和电压损失．这是降低两种损耗的有效途径． 二、远距离输电系统和直流输电 1．远距离输电系统 在发电站附近用升压变压器升高电压，用输电线输送到远方，在用电地区附近，用降压变压器降到所需电压． 远距离输电电路图如图所示： 2．直流输电 (1)采用高压直流输电的原因 当交流输电功率很大时，导线的电感、电容引起的电压及电能损失很大；同一电网供电的发电机同步运行，技术上也存在困难． (2)直流输电的使用环节：当前的直流输电，只有高压输电环节中使用直流． (3)直流输电系统 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)由P＝UI知，功率损耗与电流成正比． (×) (2)电能的损耗受电流的影响比受电阻的影响更为显著． (√) (3)减小输电线电阻是降低电能损耗的最佳途径． (×) (4)高压输电是通过减小输电电流来减小电路的电能损耗．(√) (5)远距离输电时，若输送的电功率一定，输电电压越高，输电电流就越小，电能损失就越小，所以输电电压越高越好． (×) (6)直流输电比交流远距离输电技术要求更高，输电原理也更复杂． (√) 2．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，其优点是( ) A．可节省输电线的铜材料 B．可根据需要调节交流电的频率 C．可减少输电线上的能量损失 D．可加快输电的速度 AC [由P＝IU得I＝，输送的电功率P一定，采用高压输电，输电线中的电流就小，由P线＝I2r，要求输电线损耗一定的情况下，就可选横截面积较小的输电线，从而可以节省输电线的铜材料．若输电线确定，则可减少输电线上的能量损失，故A、C正确；交流电的频率是一定的，升高电压无法改变交流电的频率．输电的速度就是电磁波的传播速度，是一定的，故B、D错误．] 3．(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输送电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则P′、P用的关系式正确的是( ) A．P′＝ B．P′＝ C．P用＝P－ D．P用＝P BD [输电线电阻R＝ρ，输电电流I＝，故输电线上损失的电功率为P′＝I2R＝ρ＝，用户得到的功率为P用＝P－P′＝P.] 电能输送中的电压损失和电能损耗 1.输电线上的功率损失 (1)原因：输电导线有电阻R线，电流流过输电线时，电流的热效应引起电功率的损失． (2)计算式：①P线＝I2R线，②P线＝IU线， ③P线＝. 2．输电线上的电压损失 若用U表示输电线始端电压，U′表示输电线末端电压，则U线＝U－U′或U线＝IR线． 3．如果远距离输电的电功率P不变，输电电压为U，输电导线电阻为R线，则输电导线上发热损失的功率P损＝I2R线＝R线，因此输电电压若提高到nU，则P损将减为原来的. [特别提醒] (1)输电电压是指加在高压输电线起始端的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU＝IR. (2)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率． (3)无论从 ... ...
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