人教版高中物理选修(3-2)-5.5《电能的输送》导学案1 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/2 12:21:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电能的输送

【知识点】

一、输电导线上的功率损失

1.原因:输电线有电阻,电流通过导线时要发 ,输电过程有一部分电能转化成热而损失掉. 2.大小:ΔP= 说明:I为输电线上流过的电流,R为输电线的电阻.要注意,输电是双线制的,计算R时要注意输电线长度应等于输电距离的 倍. 3.减少输电线上功率损失的方法: (1)减少导线上的 由R=ρ

L可知,在输电线长度L一定的情况下可通过选用电阻率ρ 横截S面S 的导线,因条件限制,此方法减小线路能量的损失是很有限的. (2)减小输电

由ΔP=I2R可知,ΔP∝I2,故减小输电电流可大大减少功率损失,在线路和输送功率不变时,可提高输电 以减小输电电流.采用 输电是减少线路电能损失的有效方法. 二、输电线路上的电压损失

1.定义:如图所示,输电线路始端电压U与末端的电压U′的差值ΔU= 称为输电线路上的电压损失.

2.电压损失原因: (1)线路电阻

输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路的电阻上产生电压,致使输电线路末端(用电设备两端)电压U′比起始端电压U低,造成电压损失U-U′.(2)线路感抗和容抗(总称电抗)

3.减少输电线路上的电压损失的方法:

(a)增大输电导线的截面积以减小 .

(b)减小输电 .在输送电功率不变的前提下,必须提高输电

【典型例题】

一、输电线路上的功率损失

【例1】 远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是 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.可减少输电线上的损失 D.可加快输电的速度 二、远距离输电的分析

【例2】如图5-5-5为远距离输电线路的示意图.若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是( )

A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C.当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大 D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 三、 输电线上功率与电压之间的关系

【例3】 某发电站的输出功率P=104 kW,输出电压U1=4 kV,通过理想变压器升压后向远处供电.已知输电导线的总电阻为R=10 Ω,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求变压器的匝数比.

四、远距离输电的全过程分析

【例4】 某小型水电站输出功率为20 kW,输电线路总电阻是6 Ω. (1)若采用380 V输电,求输电线路损耗的功率.

(2)若改用5 000 V高压输电,用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压,求用户得到的电压.

【课后练习】

1.远距离输送一定功率的交流电,若输电线电阻一定,下列说法正确的是( ) A.输电线上的电压损失跟输电电压成正比 B.输电线上的功率损失跟输电电压成正比 C.输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比

D.输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比 2.下列关于电能输送的说法正确的是( ) A.输送电能的基本要求是可靠、保质、经济

B.减小输电导线上功率损失的惟一方法是采用高压输电 C.减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积

D.实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等

3.在远距离输电时,若输送的功率不变,使输出电压升高为原来的n倍,则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( ) 11A.n2倍 B.n倍 C.n2 D.n 4.如图5-5-6所示,当图中ab两端与ef两端分别加上220 V的交流电压时,测得cd间与gh间电压均为110 V;若分别在cd间与gh间两端加上110 V的交流电压,则ab与ef间电压为( )