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U2 =
������ 2 ������ 1
· U1=
10 1
× 220 V=2 200 V
������ ������2
根据升压变压器输入电功率等于输出电功率知, 升压变压器次级输出电流 I2= =
44×103 2 200
A=20 A
类型一
类型二
I4=
������ 3
U4=
������ 4 ������ 4 ������ 3
������ ������输
, 提高输送电压可以大幅度减少电能在输送过程中
的损失。
类型一
类型二
高压输电的电压和功率 【例2】 发电机的输出电压为220 V,输出电功率为 44 kW,输电导 线的电阻为0.2 Ω ,如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器 升压,经输电线后,再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压 供给用户,求用户得到的电压和功率。 解析:如图所示,升压变压器次级的输出电压
一
二
三
三、高压输电的原理 由于输送功率P=UI,其中U为输送电压,I即为输送电流,因而在输 送功率一定的情况下,可以通过提高输送电压U ,以减小输送电流I , 来减小线路上的损耗P损=I2R,这是行之有效的方法。
为什么远距离输电要采用高压输电? 1.输电线上的电能损失 电能的一个优点是便于远距离输送,输送电能的基本要求是可靠 (供电线路工作可靠)、保质(电压和频率稳定)、经济(输电线路的 建造和运行费用低,电能损耗少)。 远距离输电,输电线路上不可避免地存在功率损失ΔP和电压损 失ΔU,如图所示,如何减少ΔP和ΔU呢?
类型一
类型二
对高压输电的理解 【例1】 远距离输送交变电流都采用高压输电,我国正在研究用比 330 kV高很多的电压进行输电。采用高压输电的优点是( ) A.可节省输电线的铜材料 B.可根据需要调节交变电流的频率 C.可减少输电线上的能量损失 D.可加快输电的速度
类型一
类型二
题后反思当输送功率一定时,输电电流 I 输与输电电压 U 输成反比, 即 I输 =
五、高压输电
1.了解为什么要用高压输电。 2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径。 3.了解电网在能源利用上的作用,认识科学技术对人类生活的深 远影、电能输送存在的问题 由于输电线路存在电阻,就会有电能的损耗;损耗的电能会随着 输送电能的增大和线路的增长而大大增加。
一
二
三
二、减小输电线路上的损耗的方法 1.减小输送线路的电阻。 2.减小输送线路的电流。此方法必须提高送电的电压。
2.减少输电线上功率损失的方法 任何输电线都有电阻,因此当电能通过输电线送向远方时,电流 流过输电线,因输电线有电阻而发热,从而损失电能。 在远距离输送电能时,为了减少输电线上的功率损失,根据P损 =I2R知,一是减小输电线的电阻,二是减小输电线中的电流。要使 电阻小些,应该尽量使用导线粗一些和导电性能好的材料做导线。 前者会加大导线的质量,带来架设困难;后者会带来较高的经济成 本。由P损∝I2知,若能减小输电电流,可更多地减少功率损失。一 般情况下,发电厂的发电功率P一定,由P=UI可知,输电电压提高到 1 原 n 倍,输电电流就变为原来的 , 据������损 = ������2������知, 输电线上的 来的 ������ 1 功率损耗将降为原来的 2 。 ������ 特别提醒输电线上功率损耗P损=I2R,其中I为输电线上的电流,R 为输电线上的电阻。功率损耗也可用公式P损=IU来计算,但必须注 意U为输电导线上损失的电压。
· I3=10×20 A=200 A · U3=
1 10
× 2 196 V= 219.6 V
用户得到的功率为 P4=I4U4=200×219.6 W=4.392×104 W。 答案:219.6 V 4.392×104 W
类型一
类型二
题后反思解决这类问题,无论是否要求画出输电过程示意图,都要 首先画出示意图,标明相关物理量,这样能帮助理清物理量间的关 系,以防出错。
