高中物理《遠(yuǎn)距離輸電》課件1（20張PPT）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 遠(yuǎn)距離輸電 需要電能的地方分布很廣 而電站相對(duì)來說比較集中 因此要把電站的電能向外輸送 有的需要輸送到遠(yuǎn)方 這就涉及電能的輸送問題 從下列演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)什么問題 電站往遠(yuǎn)處送電 如何減小輸電線上的電阻 減小輸電線的電阻率鐵的電阻率 鐵 1 0 10 7 m 鋁的電阻率 鋁 2 9 10 8 m 銅的電阻率 銅 1 7 10 8 m 銀的電阻率 銀 1 6 10 8 m 增大輸電線的橫截面積S 估算輸電線的橫截面積應(yīng)多大 要求 輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10 輸送的電功率為 P 2 0 105 W 輸送距離為 L 1 0 104 m 輸電線的材料為銀 其電阻率為 銀 1 6 10 8 m 輸電電壓為 U 250 v 如何減小輸電線上的電阻 減小輸電線的電阻率鐵的電阻率 鐵 1 0 10 7 m 鋁的電阻率 鋁 2 9 10 8 m 銅的電阻率 銅 1 7 10 8 m 銀的電阻率 銀 1 6 10 8 m 增大輸電線的橫截面積S 用超導(dǎo)做輸電線 一 電能的輸送 1 電能便于遠(yuǎn)距離輸送電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方 相對(duì)于煤炭 石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來說 這是它突出的優(yōu)點(diǎn) 2 輸送電能的基本要求 可靠 保質(zhì) 經(jīng)濟(jì) 二 輸電線上的功率損失 任何輸電線都有電阻 存在功率損失 設(shè)輸電電流為I 輸電線電阻為R 則輸電線上的功率損失為 如果輸送的電功率為P 輸電電壓為U 輸電線的總長(zhǎng)度為l 橫截面積為S 電阻率為 則功率損失可表示為 2 減少輸電線上功率損失的方法 1 減小輸電線的電阻R 減小輸電線長(zhǎng)度l 由于輸電距離一定 所以在實(shí)際中不可能用減小l來減小R 減小電阻率 目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料 增大導(dǎo)線的橫截面積S 這要多耗資金屬材料 增加成本 同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難 2 減小輸電電流I 減小輸送功率P 由于電站的裝機(jī)容量一定 因此電站向外輸送的電功率是一定的 即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失 提高輸電電壓U 在輸送功率P一定 輸電線電阻R一定的條件下 輸電電壓提高到原來的n倍 輸電線上的功率損失降為原來的1 n2倍 采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最有效 最經(jīng)濟(jì)的措施 三 輸電線路上的電壓損失 電壓損失 輸電線路始端電壓U跟末端電壓U 的差值 稱為輸電線路上的電壓損失 U U U 如圖所示 以后在計(jì)算時(shí)只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失 2 造成電壓損失的因素 1 輸電線電阻造成電壓損失 U IR 2 輸電線的感抗和容抗造成電壓損失 3 減小輸電線路上電壓損失的方法 1 減小輸電線電阻R用增大輸電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對(duì)低壓照明電路有效 對(duì)高壓輸電線路效果不佳 2 減小輸電電流I在輸送電功率不變的前提下 提高輸電電壓是有效的措施 高壓輸電既能減小功率損失 又能減小電壓損失 但在實(shí)際輸送電能時(shí) 還需綜合考慮各種因素 依照不同的情況 選擇合適的輸電電壓 四 交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié) 發(fā)電站 升壓變壓器 高壓輸電 降壓變壓器 用戶 如何提高輸電電壓 演示提高輸電電壓后輸電情況 輸電電壓提高17倍 看輸電效果 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 應(yīng)用遠(yuǎn)距離輸電原理來確定升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比 要求 輸電線上損失的電能不超出輸送電能的10 輸送的電能為 P 2 0 105 W 輸電線電阻為 R 0 5 電站輸出電壓為 U1 250 v 用戶得到電壓為 U4 220 v 小結(jié) 輸電線路示意圖 P I22R U I2R線 U2 I2R U3 P用 U3I3 U4I4 P輸送 P P用 I22R P用 功率關(guān)系 電壓關(guān)系 P U 用戶 U1 I2 P輸送 U2 U3 U4 I1 P輸送 n1 n2 n4 n3 I3 I2 I4 小結(jié) 輸電導(dǎo)線上功率損失 P I2R 電壓損失 U IR 提高輸電電壓是減小功率損失和電壓損失的有效途徑 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全