高中物理《远距离输电》课件1（20张PPT）

欢迎进入物理课堂 远距离输电 需要电能的地方分布很广 而电站相对来说比较集中 因此要把电站的电能向外输送 有的需要输送到远方 这就涉及电能的输送问题 从下列演示实验中发现什么问题 电站往远处送电 如何减小输电线上的电阻 减小输电线的电阻率铁的电阻率 铁 1 0 10 7 m 铝的电阻率 铝 2 9 10 8 m 铜的电阻率 铜 1 7 10 8 m 银的电阻率 银 1 6 10 8 m 增大输电线的横截面积S 估算输电线的横截面积应多大 要求 输电线上损失的电能不超出输送电能的10 输送的电功率为 P 2 0 105 W 输送距离为 L 1 0 104 m 输电线的材料为银 其电阻率为 银 1 6 10 8 m 输电电压为 U 250 v 如何减小输电线上的电阻 减小输电线的电阻率铁的电阻率 铁 1 0 10 7 m 铝的电阻率 铝 2 9 10 8 m 铜的电阻率 铜 1 7 10 8 m 银的电阻率 银 1 6 10 8 m 增大输电线的横截面积S 用超导做输电线 一 电能的输送 1 电能便于远距离输送电能通过输电线就可以输送到远方 相对于煤炭 石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说 这是它突出的优点 2 输送电能的基本要求 可靠 保质 经济 二 输电线上的功率损失 任何输电线都有电阻 存在功率损失 设输电电流为I 输电线电阻为R 则输电线上的功率损失为 如果输送的电功率为P 输电电压为U 输电线的总长度为l 横截面积为S 电阻率为 则功率损失可表示为 2 减少输电线上功率损失的方法 1 减小输电线的电阻R 减小输电线长度l 由于输电距离一定 所以在实际中不可能用减小l来减小R 减小电阻率 目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料 增大导线的横截面积S 这要多耗资金属材料 增加成本 同时给输电线的架设带来很大的困难 2 减小输电电流I 减小输送功率P 由于电站的装机容量一定 因此电站向外输送的电功率是一定的 即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失 提高输电电压U 在输送功率P一定 输电线电阻R一定的条件下 输电电压提高到原来的n倍 输电线上的功率损失降为原来的1 n2倍 采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效 最经济的措施 三 输电线路上的电压损失 电压损失 输电线路始端电压U跟末端电压U 的差值 称为输电线路上的电压损失 U U U 如图所示 以后在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失 2 造成电压损失的因素 1 输电线电阻造成电压损失 U IR 2 输电线的感抗和容抗造成电压损失 3 减小输电线路上电压损失的方法 1 减小输电线电阻R用增大输电导线的截面积来减小电阻对低压照明电路有效 对高压输电线路效果不佳 2 减小输电电流I在输送电功率不变的前提下 提高输电电压是有效的措施 高压输电既能减小功率损失 又能减小电压损失 但在实际输送电能时 还需综合考虑各种因素 依照不同的情况 选择合适的输电电压 四 交流高压输电的基本环节 发电站 升压变压器 高压输电 降压变压器 用户 如何提高输电电压 演示提高输电电压后输电情况 输电电压提高17倍 看输电效果 实验数据 应用远距离输电原理来确定升压变压器和降压变压器的匝数比 要求 输电线上损失的电能不超出输送电能的10 输送的电能为 P 2 0 105 W 输电线电阻为 R 0 5 电站输出电压为 U1 250 v 用户得到电压为 U4 220 v 小结 输电线路示意图 P I22R U I2R线 U2 I2R U3 P用 U3I3 U4I4 P输送 P P用 I22R P用 功率关系 电压关系 P U 用户 U1 I2 P输送 U2 U3 U4 I1 P输送 n1 n2 n4 n3 I3 I2 I4 小结 输电导线上功率损失 P I2R 电压损失 U IR 提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全