4.3电能的远距离传输

高中物理远距离输电在电力系统中，电能从发电厂输送到用户端需要经过长距离的传输。

由于发电厂和用户之间的距离往往较远，因此需要采取一些措施来确保电能能够安全、高效地传输。

高中物理课程中涉及到的远距离输电原理和基础知识，对于我们了解电力系统的基本概念和解决相关问题具有重要意义。

一、远距离输电的基本原理在远距离输电中，发电厂将产生的电能通过升压变压器升压，然后通过高压输电线路传输到降压变压器，最后将电压降低到用户端所需要的电压等级，输送到用户端。

在这个过程中，升压变压器将电压升高，使得电流减小，从而降低传输过程中的电能损失。

二、远距离输电的优缺点远距离输电的优点主要包括：1、能够将电能输送到较远的距离，覆盖更大的供电范围；2、传输容量大，能够满足大型城市和工业园区的电力需求；3、传输效率较高，能够减少传输过程中的电能损失。

远距离输电的缺点主要包括：1、建设成本较高，需要投入大量资金建设输电线路和配套设施；2、容易受到气候、地理环境等因素的影响，如雷击、冰灾等自然灾害会对输电线路造成损害；3、需要采取措施来保护环境和生态平衡，避免在输电线路建设过程中对环境和生态造成破坏。

三、高中物理课程中的远距离输电知识在高中物理课程中，远距离输电是电磁感应和交流电理论应用的一个重要方面。

学生需要了解变压器的工作原理、交流电的频率和波形、三相交流电的产生和传输等方面的知识。

学生还需要了解输电线路的电阻和电感对传输电流的影响，以及如何采取措施来降低传输过程中的电能损失。

四、结论远距离输电是电力系统中的重要组成部分，对于保障人们的生产和生活用电需求具有重要意义。

高中物理课程中涉及到的远距离输电原理和基础知识是理解电力系统基本概念和解决相关问题的基础。

在未来的学习和工作中，我们还需要进一步深入学习和研究电力系统中的远距离输电技术，为保障电力系统的安全、稳定、高效运行做出贡献。

顾城的《远和近》是一首极富哲理性和情感深度的小诗，它以独特的视角揭示了人际关系中的微妙复杂性和心理距离的深远影响。

高二物理交变电流知识点交变电流是高中物理学中的一项重要知识点。

在学习交变电流时，我们需要了解交变电流的定义、特点以及相关的数学表达式，以便更好地理解和应用这一知识。

1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。

与直流电流不同，交变电流的方向在一个周期内不断反向变化。

交变电流广泛应用于家庭、工业和能源等领域。

2. 交变电流的特点2.1 频率：交变电流的频率指的是电流变化方向的周期性重复次数，单位为赫兹（Hz）。

在家庭用电中，常见的频率为50Hz。

2.2 周期：交变电流的周期是指电流从一个方向到另一个方向再返回相同方向所需的时间。

周期的倒数即为频率的数学倒数。

2.3 有效值：交变电流的有效值是指与相同功率的直流电流具有相同的能量消耗效果的交变电流值。

有效值可以通过电流的均方根值计算得到。

3. 交变电流的数学表达式交变电流可以用正弦函数来进行数学表示。

假设电流的峰值为I0，角频率为ω，时间t，那么交变电流可以表示为：I(t) = I0 * sin(ωt)在上述公式中，t为时间变量，I(t)为交变电流强度。

4. 交变电流的应用4.1 家庭用电：家庭中的电源输出的交变电流供应给家电以及照明设备。

通过控制交变电流的电压和频率，可以满足不同家电设备的能量需求。

4.2 工业用电：工业生产中，大部分设备和机器都需要交变电流供电。

通过交变电流可以实现不同功率的电动机、变压器和发电机等设备的正常运行。

4.3 能源传输：交变电流在能源传输和分配中起到关键的作用。

由于交变电流可以经过变压器增减电压，通过输电线路进行远距离传输，使电能得以高效地送达各个地方。

总结：高二物理交变电流知识点包括了交变电流的定义、特点、数学表达式以及应用。

掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用交变电流，在日常生活和工作中更好地应对电流和电能的需求。

通过学习交变电流，我们也可以更深入地了解电流在不同领域的应用，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

4 电能的输送[学习目标] 1.理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关(重点)。

2.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(重难点)。

3.了解交变电流从发电站到用户的输电过程(重点)。

一、降低输电损耗的两个途径人们常把各种形式的能(如水能、燃料化学能、核能等)先转化为电能再进行利用，因为电能可以通过电网很方便地传输到远方。

电能从发电厂到远方用户端的传输过程，如图所示。

假定输电线路中的电流是I ，用户端的电压是U ，两条导线的总电阻是r 。

在图中，导线的电阻集中画为一个电阻r 。

(1)怎样计算输电线路损失的功率？(2)在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率变为原来的多少？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率变为原来的多少？(3)通过第(2)问的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效？(4)怎样计算用户消耗的功率P ？在保证用户的电功率不变的前提下，怎样才能减小输电电流？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________1．输送电能的基本要求(1)可靠：指保证________________可靠地工作，故障少。

(2)保质：保证电能的质量——________和________稳定。

(3)经济：指输电线路建造和运行的费用________，电能损耗________。

2．输电线路的电压损失输电线始端电压U 与输电线末端电压U ′的差值。

ΔU ＝U －U ′＝Ir ＝P Ur ，其中I 为输电线上的电流，r 为输电线的电阻。

3．输电线路的功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP ＝I 2r 。

电力传输为何电力能够远距离传输电力传输：为何电力能够远距离传输近现代社会中，电力传输具有重要的地位和作用。

通过电力传输，能够将电能从发电厂远距离地传输到用户所在地，为人们的日常生活和工业生产提供了可靠的能源供应。

那么，电力是如何能够远距离传输的呢？本文将从输电线路、电力传输技术和经济效益等方面进行探讨。

一、输电线路电力传输的一项重要基础是输电线路。

输电线路可以分为直流输电线路和交流输电线路两种形式，目前交流输电被广泛应用。

交流输电线路主要由输电塔、导线和绝缘子等组成。

输电塔起到支撑和固定导线的作用，通常采用钢筋混凝土或金属结构建造。

导线则负责电能的传输，常见的有铝合金导线和钢芯铝绞线等类型。

绝缘子用于在输电线路与输电塔之间提供电绝缘保护。

输电线路的设计需要考虑多种因素，如输电距离、电能损耗和抗风能力等。

通常情况下，随着输电距离的增加，线路的电能损耗也会增加。

因此，在较长距离的电力传输中，需要采取一些措施来减少能量损耗，如增加输电线路的导线截面、采用高压输电以及引入补偿装置等。

二、电力传输技术电力传输技术的发展为电力远距离传输提供了更多的可能。

以下是几种常见的电力传输技术：1. 高压输电高压输电是目前广泛应用的一种电力传输技术。

通过提高输电线路的电压，可以减少输电线路的电阻损耗，从而提高传输效率。

常见的高压输电技术有交流高压输电和直流高压输电。

2. 柔性交流输电（FACTS）柔性交流输电技术通过可变电抗器、静态无功补偿器等装置，实现对输电系统的灵活控制和优化。

该技术可以调整电力传输线路的系数，提高电力传输的效率和稳定性。

3. 超导输电超导输电技术利用超导体的低电阻性能，将电能以极高的效率传输。

超导输电具有传输容量大、效率高、电能损耗小的优势，但目前仍面临着技术难题和实施成本较高的问题。

上述技术在电力传输中起到不同的作用，它们的应用使得电力能够高效、安全地远距离传输。

三、经济效益电力远距离传输对社会和经济发展具有重要的意义。

高中物理《电能的传输》教案
一、教学目标
1.了解电能的传输方式。

2.理解传输电能的损耗。

3.熟练掌握三种不同电能传输方式的计算方法。

二、教学重点
1.三种不同电能传输方式的计算方法。

2.理解电能传输损耗的原因。

三、教学难点
1.提高抽象思维能力，理解电能损耗的本质。

2.理解电线电路的线路电阻和负载电阻。

四、教学方法
1.讲授和演示相结合。

2.仿真实验结合，提高学生实践操作能力及分析问题的能力。

3.情景模拟，增强学生学习兴趣。

五、教学过程
1.引入
通过展示实验室里不同设备运行的情景，导入电能传输的话题。

引导学生讨论电能的传输方式及其损耗。

2.知识讲解
介绍三种传输电能的方式：直接传输、中间站传输和远距离传输，并针对每种传输方式介绍其计算方法。

同时讲解电线电路中线路电阻和负载电阻的概念。

3.实验演示
结合实验，演示电能传输方式和电能损耗的情况。

并让学生通过实验数据观察和分析不同传输方式的损耗和原因。

4.练习和巩固
让学生做一些传输电能的例子练习，加深对传输电能的理解，同时引领学生关注传输才包含的损耗。

5.拓展
根据课本知识安排一个小课题，让学生在实验室或者家中进行田野调研，对某一地区或者某一个家庭的电能传输情况进行调查，从而引发他们对电力的更加深刻认识，增强学生分析问题的能力。

六、教学评价
1.通过观察学生的参与度及听讲态度。

2.作业情况，检查学生掌握情况。

3.结合日常作业和练习进行学生查缺补漏的情况。

电能传输知识点总结
1. 传输方式
- 电线传输：使用导线将电能从发电站传输到用户终端。

- 无线电传输：通过无线电波将电能传输到远距离地区。

2. 传输损耗
- 电线传输：电能在导线中传输时会有一定的损耗，导线的电阻会导致电能转化为热能损失。

- 无线电传输：电能通过无线电波传输时，会遇到传输距离、信号强度衰减等问题，导致一定程度的能量损耗。

3. 传输效率
- 电线传输：相对于无线电传输，电线传输的效率较高，因为导线能够直接将电能传输到目标位置。

- 无线电传输：无线电传输的效率相对较低，因为电能需要经过空气等介质的传输。

4. 传输距离
- 电线传输：电线传输的距离通常较短，受到导线长度的限制。

- 无线电传输：无线电传输可以实现较长距离的传输，可以覆
盖远距离地区。

5. 安全性
- 电线传输：电线传输相对较安全，因为电能传输在有限的导
线内进行，不容易被外界干扰或窃取。

- 无线电传输：无线电传输可能存在安全风险，因为电能通过
无线电波传输，可能会被他人截获或干扰。

6. 应用场景
- 电线传输：常见的电力供应和家庭用电等场景中，主要使用
电线传输电能。

- 无线电传输：移动通信、广播电视、卫星通信等场景中，主
要使用无线电传输电能。

以上是关于电能传输的一些知识点总结，可以帮助您了解电能传输的基本概念和特点。

远距离输电知识点在现代社会中，电能的传输和分配是至关重要的。

远距离输电技术使得电能能够从发电厂高效、稳定地输送到远方的用户端，满足人们生产和生活的用电需求。

接下来，让我们一起深入了解一下远距离输电的相关知识点。

首先，我们要明白为什么需要远距离输电。

随着社会的发展，能源分布和用电需求往往存在地域上的不均衡。

大型发电厂通常建在能源资源丰富的地区，比如煤炭产区、水力资源丰富的河流附近或者风能充足的区域。

而用电负荷中心则可能在远离这些能源产地的大城市或工业区。

为了将电能从能源产地输送到用电中心，就必须依靠远距离输电技术。

在远距离输电中，有几个关键的概念和因素需要掌握。

一是输电电压。

输电电压的高低直接影响着输电的效率和成本。

提高输电电压可以降低输电线路中的电流，从而减少线路上的电能损耗。

这是因为电能在输电线路上的损耗主要是由电流通过电阻产生的热效应造成的。

根据焦耳定律，电流越大，电阻上产生的热量就越多，电能损耗也就越大。

所以，通过提高电压、降低电流，可以显著减少输电过程中的能量损失。

二是输电线路的电阻。

输电线路通常由金属导线构成，具有一定的电阻。

电阻的大小与导线的材料、长度、横截面积等因素有关。

为了降低电阻，在实际工程中会选用电阻率较小的材料，比如铜或者铝来制造导线。

同时，增加导线的横截面积也可以减小电阻，但这会增加导线的成本和重量。

三是变压器的作用。

变压器在远距离输电中起着关键的作用。

在发电厂，电能通过升压变压器将电压升高，以便在输电线路上进行远距离传输。

到达用电地区后，再通过降压变压器将电压降低，以供用户使用。

变压器的工作原理是基于电磁感应，通过改变线圈的匝数比来实现电压的变换。

四是无功功率和有功功率。

有功功率是实际用于做功的功率，比如驱动电机、照明等。

无功功率则是用于建立磁场和电场的功率，虽然它不直接做功，但对于维持电力系统的稳定运行是必不可少的。

在远距离输电中，要合理控制无功功率的流动，以提高输电效率和系统的稳定性。

高中物理（电能的传输）教案高中物理（电能的传输）教案一、教学目标1.了解远距离输电的原理，了解什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失，理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题。

2.通过远距离输电原理分析和具体计算，提高分析解决实际问题的能力。

3.通过本节课的学习，了解远距离输电概况，培养节约用电的意识，养成勤俭节约的好习惯。

二、教学重难点（重点）降低输电损耗的两个途径。

（难点）理解高压输电的原理。

三、教学过程(一)新课导入教师创设情景：水电站一般建在水库水坝附近，以煤为燃料的火电站一般建在煤矿附近这样做的原因是什么预设学生答复是为了节约本钱，节约能源。

教师进一步提问：用电的地方有时会离发电站很远，怎样才能在远距离输电的过程中节约能源呢引发学生思考，导入新课。

(二)新课讲授1.输送电能的根本要求播放“西电东输〞的视频片段，引导学生在观看过程中思考电能输送的优点是什么远距离输电的根本要求有哪些学生思考后作答：优点是简单便利。

输送电能的根本要求是可靠、保质、经济。

可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。

保质，就是保证电能的质量，即电压和频丰稳定。

经济是指输电线路建筑和运行的费用低，电能损耗小，电价低。

教师追问：怎样在输电过程中减少电能的损失2.降低电能损耗的两个途径学生思考后能想到可以通过减小电阻或减少电流的方法降低电能损耗。

(1)减小电阻教师追问：如何减少输电线的电阻呢提示学生结合电阻定律进行思考。

学生答复，教师进行小结和补充：①减小材料的电阻率：银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的钢或铝作输电线。

②减小输电线的长度不可行，因为要保证输电距离。

③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积，但不能太粗，这样既不经济架设又困难。

(2)减小电流教师提出问题，学生进行小组商量：①怎样计算输电线路损失的功率②在输电电流肯定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一在线路电阻肯定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一③通过第②步的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效④怎样计算用户消耗的功率⑤在保证用户电功率的前提下，怎样才能减小输电电流学生通过商量分析以上问题得出：为了减少功率损失和电压损失，在保证肯定输送功率的前提下，可以通过提高输电电压来减小输电电流。

高二物理远距离输电试题答案及解析1.某发电站采用高压输电向外输送电能。

若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为。

则下列说法不正确的是A．输电线上的电流B．输电线上的电流C．输电线电阻上的功率损失D．输电线电阻上的电压损失【答案】A【解析】由于输送的总功率为P，输电电压为U，故输电线上的电流为，A错误，B正确；输电线电阻上的功率损失，故C正确；输电线电阻上的电压损失，故D也正确；该题选A。

【考点】高压输电。

2.输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U 送电，则用户得到的功率为A． P B．C．D．【答案】B【解析】输电线上的电流为,输电线上的功率损失，用户得到的功率为，选项B正确。

【考点】远距离输电的功率损失问题。

3.有条河流，流量为Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现在用其发电，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，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V电压，则该输电线路所使用的理想升压、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？【答案】6∶125235∶11470盏【解析】由题意可画出如下远距离输电示意图：电源两端的输出功率P总＝＝ρQghη＝5×104W输电线上的功率损失为P损＝P总×6%＝I2RI＝＝10 A U1＝240 VU2＝P总/I＝5×103V故升压变压器n1∶n2＝U1∶U2＝6∶125；U损＝IR＝300 VU3＝U2－U损＝4 700 VU4＝220 V故降压变压器n3∶n4＝U3∶U4＝235∶11；理想变压器没有能量损失，故可正常发光的电灯数量＝470盏【考点】考查了电能的输送点评：提高输电电压，从而降低电线电流，导致电线损失功率减小，用户得到功率越多．解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率公式．4.某发电厂原来用电压为U的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，1输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是A．由公式可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的B．由公式可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍【答案】AC【解析】根据公式可得输送电压变为原来的50倍，而输送功率不变，所以可得提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确，如果使用公式计算电流变化，则公式中的U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，B错误，电流变为原来的，而输电线电阻不变，所以根据公式可得提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确，如果使用公式计算输电线上功率的损耗，则公式中U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，D错误故选AC【考点】考查了远距离输电点评：关键是对公式中的各个字母表示的含义正确理解5.发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则( )A．输电线上的电流为B．输电线上的功率损失为C．用户得到的功率为D．用户得到的电压为【答案】AC【解析】根据公式可得输送电流为：,所以A正确输电线上损耗的功率为: ，B错误，所以用户得到的功率为，C正确，输电线上损耗的电压为：所以用户得到的电压为:，D错误，故选AC【考点】考查了远距离输电点评：本题涉及的物理量比较多，关键是对公式中各个物理量所代表的物理含义正确理解6.某个小水电站发电机的输出功率为100kw，发电机的电压为250V。

电动汽车的无线能量传输1. 概念综述所谓无线电能传输(Wirelss Power Transmission -- wPT)就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。

无线输电分为：电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式。

电磁感应可用于低功率、近距离传输；电磁共振适于中等功率、中等距离传输；电磁辐射则可用于大功率、远距离传输。

近年来，一些便携式电器如笔记本电脑、手机、音乐播放器等移动设备都需要电池和充电。

电源电线频繁地拔插，既不安全，也容易磨损。

一些充电器、电线、插座标准也并不完全统一，这样即造成了浪费，也形成了对环境的污染。

而在特殊场合下，譬如矿井和石油开采中，传统输电方式在安全上存在隐患。

孤立的岛屿、工作于山头的基站，很困难采用架设电线的传统配电方式。

在上述情形下，无线输电便愈发显得重要和迫切，因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。

在无线输电方面，我国的研究才刚刚起步，较欧美落后。

在此旨在阐述当前的技术进展，分析无线输电原理，为我国在无线输电方面的深入研究提供参考。

2无线电能传输的原理2. 1变压器的疏松耦合非接触式实现了电能的无物理连接传输。

它将系统的变压器紧密型耦合磁路分开，初、次级绕组分别绕在具有不同磁性的结构上，实现在电源和负载单元之间进行能量传递而不需物理连接 6 J。

其一次侧、二次侧之间通过电磁感应实现电能传输，因气隙导致的耦合系数的降低由提高一次侧输入电源的频率加以补偿。

理论和经验都表明：当原边电流频率、幅值越高，原、副边距离越小，与空气相比，磁芯周围介质的相对磁导率越大时，可分离式变压器的传输效率越高。

但实际应用当中原副边距离不可能无限小，必须对原副边采取相应的补偿措施，这种无线电能传输效率较低。

电磁感应现想是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电磁现想之间的相互联系和转化。

电磁感应是电磁学的基础原理，变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的，变压器由一个磁芯和两个线圈，即初级线圈与次级线圈组成。