高二物理远距离输电

远距离输电需要电能的地方分布很广，而电站相对来说比较集中，因此要把电站的电能向外输送，有的需要输送到远方，这就涉及电能的输送问题．从下列演示实验中发现什么问题？•电站往远处送电电站用户R用户如何减小输电线上的电阻?•减小输电线的电阻率铁的电阻率:ρ铁＝1.0×10－7（Ω·m）铝的电阻率:ρ铝＝2.9×10－8（Ω·m）铜的电阻率:ρ铜＝1.7×10－8（Ω·m）银的电阻率:ρ银＝1.6×10－8（Ω·m）•增大输电线的横截面积S估算输电线的横截面积应多大？•要求：输电线上损失的电能不超出输送电能的10％•输送的电功率为：P＝2.0×105（W）•输送距离为：L＝1.0×104（m）•输电线的材料为银，其电阻率为：ρ银＝1.6×10－8（Ω·m）•输电电压为：U＝250（v）如何减小输电线上的电阻?•减小输电线的电阻率铁的电阻率:ρ铁＝1.0×10－7（Ω·m）铝的电阻率:ρ铝＝2.9×10－8（Ω·m）铜的电阻率:ρ铜＝1.7×10－8（Ω·m）银的电阻率:ρ银＝1.6×10－8（Ω·m）•增大输电线的横截面积S用超导做输电线一、电能的输送1．电能便于远距离输送电能通过输电线就可以输送到远方．相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，这是它突出的优点．2．输送电能的基本要求：可靠、保质、经济．二、输电线上的功率损失１．任何输电线都有电阻，存在功率损失．设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为：RIP2如果输送的电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为l，横截面积为S，电阻率为则功率损失可表示为：.)(2SlUPP2．减少输电线上功率损失的方法（1）减小输电线的电阻R①减小输电线长度l：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小l来减小R．②减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料．③增大导线的横截面积S，这要多耗资金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．（2）减小输电电流I①减小输送功率P：由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失．②提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施．三、输电线路上的电压损失１．电压损失：输电线路始端电压U跟末端电压U’的差值，称为输电线路上的电压损失，U＝U－U’，如图所示：•以后在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失．2．造成电压损失的因素（1）输电线电阻造成电压损失U＝IR．（2）输电线的感抗和容抗造成电压损失．3．减小输电线路上电压损失的方法（1）减小输电线电阻R用增大输电导线的截面积来减小电阻对低压照明电路有效，对高压输电线路效果不佳．（2）减小输电电流I在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施．高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压．四、交流高压输电的基本环节发电站升压变压器高压输电降压变压器用户如何提高输电电压？R电站电站演示提高输电电压后输电情况•输电电压提高17倍，看输电效果R电站实验数据输电电压用户得到电压线路上损失电压低压送电6.02.43.6高压送电106.5106.20.3应用远距离输电原理来确定升压变压器和降压变压器的匝数比•要求：输电线上损失的电能不超出输送电能的10％•输送的电能为：P＝2.0×105（W）•输电线电阻为：R＝0.5（Ω）•电站输出电压为：U1＝250（v）•用户得到电压为：U4＝220（v）小结:输电线路示意图∆P=I22R∆U=I2R线U2=I2R+U3=U1I1=U2I2P输送P用=U3I3=U4I4P输送=∆P+P用=I22R+P用功率关系：电压关系：∆P∆U、~用户U1I2P输送U2U3U4I1P输送n1n2n4n3I3=I2I4小结：•输电导线上功率损失P＝I2R，电压损失U＝IR.•提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径．郑州代怀孕郑州代怀孕爷鬻搋