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1、5.5電能的輸送第五章 交變電流一、變壓器的構(gòu)造1．示意圖2．符號二、變壓器的工作原理：1、互感現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電的電壓和電流2、能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場能→電能3、理想變壓器功率：三、理想變壓器的變壓、變流規(guī)律：知識回顧變壓器P入＝P出內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾熱電廠達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電站三峽水電站鄂爾多斯太陽能發(fā)電站大亞灣核電站秦山核電站內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾熱電廠達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電站三峽水電站為了合理的利用能源,發(fā)電站要建在靠近這些能源的地方.而用電的地方卻很多,例如:有的地方離發(fā)電站很遠(yuǎn),因此需要把電能輸送到遠(yuǎn)方,這就涉及電能的輸送問題．城市鄂爾多斯太陽能發(fā)電站5.
2、電能的輸送1、發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送 到遠(yuǎn)方的呢？2、輸送電能時有什么要求嗎？依靠導(dǎo)線，遠(yuǎn)距離輸電可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)一、電能的輸送【閱讀P45第一部分】2.輸送電能的基本要求可靠:保質(zhì):經(jīng)濟(jì):保證供電線路穩(wěn)定的工作,少有故障和停電保證電能的質(zhì)量,即電壓和頻率穩(wěn)定輸電線路建造和運行的費用低,電能損耗小探究問題：輸電過程中能量損耗的原因是什么？答：輸電要用導(dǎo)線，導(dǎo)線當(dāng)然有電阻，如果導(dǎo)線很短，電阻很小可忽略，而遠(yuǎn)距離輸電時，導(dǎo)線很長，電阻大小不能忽略．電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱，這些熱都散失到大氣中，白白損失了電能．所以，輸電時，必須減小導(dǎo)線
3、發(fā)熱損失．二、探究降低輸電損耗的途徑解析：由公式Q=I2Rt知，時間t不能變（輸電時間），影響因素為輸電線上的電流和電阻1.如何減少導(dǎo)線中電能的損耗？減小輸電線中的電阻減小輸電線中的電流方案一：方案二：方案一：若采用減小導(dǎo)線電阻的方法，可以采用哪些措施？（3）減少材料的電阻率ρ（1）減少輸電線的長度L（2）增加導(dǎo)線的橫截面積S由可知：討論與交流：二、探究降低輸電損耗的途徑學(xué)生查閱資料： 幾種導(dǎo)體材料在20℃時的電阻率目前一般用電阻率較小的作導(dǎo)線材料。但是，要增大導(dǎo)線的，就要多耗費金屬材料，，給架線帶來很大困難。橫截面積銅和鋁增加導(dǎo)線重量方案二：
4、若采用減小導(dǎo)線中電流的方法，又可以采用什么措施？討論與交流：減小輸送功率P由P=IU可知：提高輸電電壓U可減小輸電電流。由于電站的裝機容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實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。想一想：能否通過減小輸送功率來減小輸電電流？二、探究降低輸電損耗的途徑把功率為22KW的電能用總電阻為2Ω的導(dǎo)線輸送到遠(yuǎn)方的用戶，用220V的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率為多少？若改用22KV的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率又為多少？做一做：22KV輸電，損失的功率為220V輸電，損失的功率為減小輸送電流的方法可以通過提高
5、輸電電壓來實現(xiàn)?？偨Y(jié)：哪種途徑對于降低輸電線路的損耗更有效？討論與交流：由可知，在輸電電流一定的情況下，線路電阻減為原來的一半，線路損耗的功率減為原來的一半。在線路電阻一定的情況下，電壓提高一倍，由可知：線路中電流減為原來的一半，而損耗的功率減為原來的四分之一。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．提高輸電電壓，是減少電能損失的行之有效的辦法結(jié)論：遠(yuǎn)距離輸電即：高壓輸電從上述分析可知：無論是從減小輸電線中的功率損失還是減小電壓損失方面看，在輸電過程中都需要提高電壓，減小輸電電流，但大型發(fā)電機發(fā)出的電壓不符合遠(yuǎn)距離輸電的要求，
6、怎么辦？而到達(dá)目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？你能設(shè)計一個高壓輸電模型嗎？做一做：發(fā)電站用戶目前我國遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110KV、220kV、330kV，輸電干線已經(jīng)采用500kV的超高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至達(dá)到750kV。2009年1月，我國自主研發(fā)的1千kv的特高壓輸電工程正式投運。三、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遠(yuǎn)距離輸電過程示意圖1.在高壓輸電三個回路中，各部分的功率、電壓和電流關(guān)系如何？探究與交流：14223UUUURIF用線rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4功率關(guān)系：電壓關(guān)系：
7、電流關(guān)系：四、遠(yuǎn)距離高壓輸電的原理關(guān)系圖2、在高壓輸電模型中，設(shè)發(fā)電機的輸出功率為P，輸送電壓為U1，輸電線的電阻r，升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為n1，n2，降壓變壓器原副線圈分別為n3，n4，你能算出線路中損失的功率和電壓嗎？用戶得到的功率和電壓分別是多少？探究與交流：14223UUUURIF用線rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4能正確表示P損的是（）ABD1、根據(jù)上述結(jié)果高壓輸電能否真的有效降低能量損耗及電壓損耗？2、是不是輸電電壓越高越好？為什么？討論與交流：1、電壓越高，功率和電壓損失確實越小，可以有效降低能耗和電壓損耗。
8、2、不是。電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費用越高。實際輸送電能時，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同
