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- 2021-05-27 发布
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第
5
节 电能的输送
输送电能的基本要求是
________
、
________
、
________.
可靠,是指保证供电线路可靠地工作、少有故障.保质,就是保证电能的质量
——
________
和
________
稳定.经济,则是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗
______.
要点一 电能输送的基本要求
可靠
课前教材预案
保质
经济
电压
频率
少
1
.
输电线上的功率损失
P
=
__
__
__
,
I
为输电电流,
r
为输电线的电阻.
I
2
r
要点二 降低输电损耗的两个途径
2
.
降低输电损耗的两个途径
(1)
减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应当选用
____________
的金属材料,还要尽可能增加导线的
____________.
(2)
减小输电导线中的电流:为减小输电电流,同时又要保证向用户提供一定的电功率,就要提高输电
________.
电阻率小
横截面积
电压
1
.远距离输电基本原理:在发电站内用
________
变压器
________
,然后进行远距离输电,在用电区域通过降压变压器降到所需的电压.
2
.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.
升压
要点三 电网供电
升压
3
.电网供电的优点:电网供电可以减小断电的风险,调剂不同地区电力供需的平衡,保障供电的质量.使用电网,可以根据
________
、水电、
________
的特点,合理地调度电力.
火电
核电
课堂深度拓展
考点一 输电线上的电压损失和功率损失
1
.
输电线路中的几个概念
(1)
输电电压:是指加在输电线始端的电压,如图中的
U
.
思维导引:
输送的功率
(
电压
)
、损失的功率
(
电压
)
、用户得到的功率
(
电压
)
分别对应于输电过程中
“
始
”“
中
”“
末
”.
只有理解好
“
输送
”“
损失
”“
得到
”
的含义,才能避免张冠李戴.
答案
BD
【变式
1
】
(
多选
)
发电厂发电机的输出电压为
U
1
,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
U
2
,下列计算输电线功率损耗的式子中,正确的是
(
)
答案
BCD
1
.
画出输电电路图
分析远距离输电问题时,应首先画出输电的电路图,如图所示,并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.
考点二 远距离输电问题的分析方法
2
.
理清几个回路关系
远距离输电问题共包括三个回路:发电厂和
n
1
构成的回路,
n
1
相当于外电路;
n
2
、
R
和
n
3
构成的回路,
n
2
相当于电源,
R
和
n
3
构成外电路;
n
4
和用户构成的回路,
n
4
相当于电源,用户是外电路.
【例题
2
】
有条河流,流量
Q
=
2 m
3
/s
,落差
h
=
5 m
,现利用其发电,若发电机总效率为
50%
,输出电压为
240 V
,输电线总电阻
r
=
30 Ω
,允许损失功率为输出功率的
6%
,为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“
220 V
100 W”
的电灯正常发光?
(
g
=
10 m/s
2
,
ρ
水
=
1.0×10
3
kg/m
3
)
思维导引:
输电过程的计算涉及的电流、电压和功率很多,极易混淆,必须加强对概念的区分和比较,与电路相对照,防止乱套公式.
解析
输电电路图如图所示,
答案
6∶125
235∶11
470
盏
【变式
2
】
(
多选
)
在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法正确的有
(
)
A
.升压变压器的输出电压增大
B
.降压变压器的输出电压增大
C
.输电线上损耗的功率增大
D
.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
答案
CD
解析
发电厂的输出电压不变,升压变压器的输入电压不变,输出电压不变,选项
A
错误;随着发电厂输出功率的增大,输电线中电流增大,输电线上损失的电压
(Δ
U
=
IR
)
增大,降压变压器的输入电压减小,降压变压器的输出电压减小,选项
B
错误;
1
.
(
多选
)
某发电厂原来用电压为
U
1
的交流电输电,后改用变压比为
1∶50
的升压变压器将电压升高为
U
2
后输电,输送的电功率保持不变.若输电线路的电阻为
R
线
,则下列说法正确的是
(
)
课末随堂演练
答案
AC
2
.输电导线的电阻为
r
,输送电功率为
P
,现分别用
U
1
和
U
2
两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为
(
)
答案
C
3
.
如图所示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
n
1
、
n
2
,在
T
的原线圈两端接入一电压
u
=
U
m
sin
ωt
的交流电源,若输送电功率为
P
,输电线的总电阻为
2
r
,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为
(
)
答案
C
4
.如图所示,图甲是远距离输电线路的示意图,图乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则
(
)
A
.用户用电器上交变电流的频率是
100 Hz
B
.发电机输出交变电流的电压有效值是
500 V
C
.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D
.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小
答案
D
5
.如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压及输电线的电阻
R
均不变,在用电高峰期,发电厂输出功率将增大,下列说法正确的是
(
)
A
.升压变压器副线圈中电流减小
B
.降压变压器副线圈中电流减小
C
.输电线上损耗的功率减小
D
.用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小
答案
D
解析
发电厂输出功率增大,根据
P
=
UI
知,输出电压不变,则升压变压器原线圈中电流增大,则副线圈中电流也增大,选项
A
错误.用电高峰期时,用电器增多,则降压变压器副线圈中电流增大,选项
B
错误.升压变压器副线圈中的电流等于输电线中的电流,则输电线中的电流增大,根据
P
损
=
I
2
R
知,输电线上损耗的功率增大,选项
C
错误.
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