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7电能的输送,第二章交变电流,1.了解远距离输电线路的基本构成.2.掌握远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关.3.应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算.,目标定位,二、高压输电线路的分析与计算,栏目索引,一、电能输送中的电能损耗和电压损失,对点检测自查自纠,一、电能输送中的电能损耗和电压损失,知识梳理,1.输电线上的电压损失(1)输电线路始端电压U跟末端电压U的差值，称为输电线上的电压损失，U，如图1所示，电压损失还可以表示为UIR线_.,(2)减少输电线上电压损失的方法：减小输电线的.提高.,图1,UU,电阻,输送电压,答案,2.输电线上的电能损耗(1)损失功率计算：P，I为输电电流，R线为输电线的总电阻.(2)减小输电线上功率损失的方法：减小输电线的电阻R线：由R线得，要减小R线，在l保持不变的情况下，可以，增大S.,答案,I2R线,减小,减小输电电流I：由PUI得，在输送功率一定的情况下，提高_，即可减小.采用(填“高”或“低”)压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施.,输电电压,输电电流,高,【深度思考】,“提高电压，减小电流”与欧姆定律矛盾吗？,答案不矛盾.欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律，而“提高电压，减小电流”是从输送角度，由PUI，且P一定的条件下得出的结论，两者没有矛盾.,答案,典例精析,例1中国已投产运行的1000kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，不考虑其他因素的影响.则()A.输电电流变为原来的2倍B.输电线上降落的电压将变为原来的2倍C.输电线上降落的电压将变为原来的D.输电线上损耗的电功率将变为原来的,总结提升,解析答案,答案C,总结提升,总结提升,(1)注意区别：输电电压U与输电线上降落的电压U；输电功率P与输电线上损失的功率P.(2)抓住不变量：输送电功率不变，由PUI判断出输电电流I的变化，从而由UIR、PI2R判断U、P的变化.,例2发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线总电阻为R线，通过输电线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线功率损耗的式子中，正确的是(),BCD,总结提升,解析答案,返回,总结提升,返回,二、高压输电线路的分析与计算,知识梳理,1.输送过程图(如图2所示)：,图2,(1)功率关系P1P2，P3P4，P2PP3能量守恒,2.特别强调(1)升压变压器副线圈的电压不等于降压变压器原线圈的电压，输电线上的电压损失UI线R线，输电线上的功率损耗PIR线.(2)输电线的电阻计算时，应注意输电线长度为距离的两倍.,【深度思考】,在电能的输送过程中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I，对不对？为什么？,答案不对.U为输电电压，而不是加在输电导线上的电压，即UIr，而输电电流可通过求得.,答案,例3一台发电机最大输出功率为4000kW、输出电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R1k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A.T1原、副线圈电流分别为103A和20AB.T2原、副线圈电压分别为1.8105V和220VC.T1和T2的变压比分别为150和401D.有6104盏灯泡(220V,60W)正常发光,典例精析,解析答案,总结提升,解析远距离输电的电路如图所示，在升压变压器原线圈中有PU1I1，故得原线圈中电流为103A，在远距离输电线路中由得T1副线圈中电流为20A，故选项A正确；,在远距离输电线路中由PU2I2和I线I2得U22105V，由UI线R线，UU2U3可得T2原线圈电压为1.8105V，由于灯泡能正常发光，故T2副线圈电压为220V，故选项B正确；,解析答案,总结提升,由变压器变压特点知变压比与匝数成正比，故可得T1变压比为150，而T2的变压比为900011，故选项C错误；正常发光时每盏灯的功率为60W，由90%PNP额，可得N6104盏，故选项D正确.,答案ABD,总结提升,总结提升,远距离输电问题的四个关键：(1)画出一个模型远距离输电模型图.(2)抓住输电的两端电源和用电器.(3)分析两条导线输电导线.(4)研究两次电压变换升压和降压.,例4发电机两端的电压为220V，输出功率44kW，输电导线的总电阻为0.2，如果用原、副线圈匝数比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为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；,解析答案,解析线路示意图如图所示.,答案见解析,(2)求用户得到的电压和功率；,解析答案,U损I2R线200.2V4V.所以降压变压器原线圈的输入电压和电流为U3U2U损2200V4V2196V，I3I220A.,解析答案,降压变压器副线圈的输出电压和电流为,用户得到的功率为P4U4I4219.6200W4.392104W.,答案见解析,(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.,解析答案,返回,解析若直接用220V低压供电，线圈示意图如图所示，,输电线路上的电压损失UIR线2000.2V40V.所以用户得到的电压U2U1U220V40V180V，用户得到的功率为PU2I180200W3.6104W.答案见解析,对点检测自查自纠,1,2,3,4,1(输电线上的损耗)500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程，我省超高压输电工程正在紧张建设之中若输送功率为3200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P，则采用500千伏超高压输电后，在输电线上损失的电功率为(设输电线的电阻未变)()A0.4PB0.16PC2.5PD6.25P答案B解析根据P损可知：当输电电压由200kV升高到500kV时，其线路损耗由P减小到0.16P，选项B正确,解析答案,B,2.(输电线上的损耗)图3为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsint的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为(),1,2,3,4,解析答案,图3,1,2,3,4,答案C,1,2,3,4,3(远距离高压输电)(多选)如图4所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)，对整个送电过程，下列说法正确的是()A输电线上的损失功率为300WB升压变压器的匝数比为1100C输电线上的电流为10AD降压变压器的输入电压为4970V,解析答案,图4,1,2,3,4,答案ACD,1,2,3,4,4.(远距离高压输电)某小型水力发电站的发电输出功率为5104W，发电机的输出电压为250V，输电线总电阻R线5.为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的4%，必须采用远距离高压输电的方法，在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器.设用户所需电压为220V，不计变压器的损失.求：(g取10m/s2)(1)输电线上的电流；,答案20A,解析答案,1,2,3,4,(2)升、降压变压器原、副线圈的匝数比；,解析答案,返回,(3)可供多少盏“220V,40W”的白炽灯正常工作？,答案1200盏,本课结束,
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