人教版高中物理選修（3-2）-5.5《電能的輸送》教學(xué)課件

1、 5.5 5.5 電能的輸送電能的輸送輸送電能的基本要求是：輸送電能的基本要求是： 可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)可靠：可靠：是指保證供電線路可靠地工作，是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。少有故障和停電。保質(zhì)：保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電壓就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)：經(jīng)濟(jì)：是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小用低，電能損耗小由于輸電線長，電阻大，當(dāng)電流通過由于輸電線長，電阻大，當(dāng)電流通過輸電線時，產(chǎn)生輸電線時，產(chǎn)生熱量熱量QQ，損失一部分電能，損失一部分電能，同時輸電線上有同時輸電線上有電壓降電壓降，故又損失一部，故又損

2、失一部分電壓分電壓. .SLR一、輸電線上的功率損失一、輸電線上的功率損失RIP2損減小材料的電阻率減小材料的電阻率. .銀的電阻率最小，銀的電阻率最小，但價格昂貴，目前選用電阻率較小的但價格昂貴，目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線銅或鋁作輸電線. .減小輸電線的長度減小輸電線的長度L L不可行，因為要保不可行，因為要保證輸電距離證輸電距離. .增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當(dāng)增大橫增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當(dāng)增大橫截面積。太粗不可能，既不經(jīng)濟(jì)又架截面積。太粗不可能，既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難設(shè)困難。（2 2）減小輸電線中的電流）減小輸電線中的電流練習(xí)：練習(xí)： 輸送輸送10kw10kw的電功率，采用的電功率，

3、采用400V400V的電的電壓輸電，輸電線的總電阻為壓輸電，輸電線的總電阻為1010，求（，求（1 1）輸電線中的電流？輸電線中損失的電壓是多輸電線中的電流？輸電線中損失的電壓是多少？用戶得到的電壓是多少？（少？用戶得到的電壓是多少？（2 2）輸電線）輸電線損失的功率是多少？用戶得到的功率是多少？損失的功率是多少？用戶得到的功率是多少？（3 3）如果采用）如果采用4000V4000V電壓輸電，輸電線損電壓輸電，輸電線損失的功率是多少？失的功率是多少？ （1 1）25A 250V 150V25A 250V 150V （2 2）6250W 6250W 3750W3750W（3 3）62.50W62

4、.50W 提高輸電電壓提高輸電電壓，是減少，是減少電能損失的行之有效的辦電能損失的行之有效的辦法法二、遠(yuǎn)距離輸電原理圖二、遠(yuǎn)距離輸電原理圖14223UUUURIF用線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器遠(yuǎn)距離輸電示意圖遠(yuǎn)距離輸電示意圖 我國常用的遠(yuǎn)距離輸電采我國常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有用的電壓有: : 110 kV110 kV、220 kV220 kV、330 kV330 kV，輸電干線采用輸電干線采用500 kV500 kV的超高壓，的超高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè)西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV750kV的線的線路。路。是不是輸電電壓越高越好？

5、是不是輸電電壓越高越好？ 電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實際輸送電能時，越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實際輸送電能時，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。況選擇合適的輸電電壓。 三、電網(wǎng)供電三、電網(wǎng)供電 采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點：采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點： 可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送成本，獲得組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時，電網(wǎng)可以減最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時

6、，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供少斷電的風(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。需平衡，保障供電質(zhì)量。例例1 1、一小型發(fā)電站通過升壓，降壓變壓器把電能、一小型發(fā)電站通過升壓，降壓變壓器把電能輸給用戶。已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是輸給用戶。已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是500kW500kW，端電壓為端電壓為500V500V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為比為1:51:5，兩變壓器間輸電線的總電阻為，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.51.5，降壓變壓器的輸出電壓為降壓變壓器的輸出電壓為220V220V，不計變壓器的，不計變壓器的損耗。求：損耗。求：（1 1）升壓變壓

7、器的副線圈兩端電壓；）升壓變壓器的副線圈兩端電壓；（2 2）輸電導(dǎo)線上的功率損失；）輸電導(dǎo)線上的功率損失；（3 3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（4 4）用戶得到的功率。）用戶得到的功率。（4 4）440kW440kW（1 1）2500V2500V（2 2）60kW60kW（3 3）10:110:1例例2 2、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5 510105 5 WW，輸出電壓為，輸出電壓為U=1.0U=1.010103 3 V V，假如，假如輸電線的總電阻輸電線的總電阻R=10R=10，在輸電線上，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的損失的電功率等于輸電功率的5%5%，用，用戶使用電壓戶使用電壓U=380 V.U=380 V.（1 1）畫出輸電線路的示意圖（標(biāo)明各）畫出輸電線路的示意圖（標(biāo)