年高中物理鲁科版选修3-2第4课4-3电能的远距离传输
3．电网送电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益． (2)减少 断电 的风险，调剂不同地区 电力供需 的平衡， 保障供电的质量． (3)合理地调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 三、高压直流输电 直流输电系统只在输电这个环节是直流，发电和用电环节仍 是交流；输电过程中只用两根导线． 整流器 和 逆变器 可以 实现交流电和直流电的转换．
一、为什么要采用高压输电 1．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障． (2)保质：保证电能的质量—— 电压 和 频率 稳定． (3)经济：输电线路建造和运行的费用低、电能损耗少． 2．输电线上的电能损失 (1)原因：导线有电阻，电流通过时，因发热而损失电能．输 电线上的功率损失ΔP＝I2r. (2)降低输电损耗的两个途径 ①减小输电线的 电阻 ． ②减小输电导线中的电流．
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一、远距离输电损耗的产生及减损方法
1．输电导线上的功率损失
(1)损失功率计算：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ΔP＝I2R
(2)减小输电线上功率损失的方法．
①减小输电线的电阻R：由R＝ρL S，得要减源自R，可以减小ρ、L，增大S.
第3节 电能的远距离传输
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1．了解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有 关．
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．
3．了解交变电流从变电站到用户的输电过程及电 网设计．
4．了解高压直流输电的原理．
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二、高压交流输电 1．远距离输电的基本思路．如图4－3－1所示． 在发电站内用 升压 变压器升高电压．然后进行远距离输 电，在用电区域通过降压变压器降压．
图4－3－1 2．电网 通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起 来，形成全国性或地区性的输电网络．
图4－3－4
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教材资料分析 迷你实验室
模拟远距离输电
请准备低压交流电源，可拆变压器2台(B1升压，B2
降压)，演示用交流电流表2只，电阻(10 Ω，1 A)4只， 小灯泡(6～8 A,0.15 A)2只，灯座2套，导线若干等．
按图4－24所示连接好电路．接通电源，可观察到 低压输电线末端的灯泡L1发光很弱，而高压输电线末端 的灯泡L2发光正常．说明用________输电时，在线路上 的________和________损失都较小．
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点拨 低压输电时L1发光很弱，说明线路上的电压 损失较大，小灯泡L1两端的电压较小，且小灯泡L1得到 的功率较小，即线路上损失的功率较大．L2发光正常， 说明用高压输电时，在线路上的电压和功率损失都较 小．
电路损若失读电出压两Δ电U流1＝表2的I1R示. 数分别为I1和I2，则低压输电 L1两端电压U1＝U0－ΔU1＝U0－I1·2R， 高压输电升压后电压为U1′，由理想变压器：
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【典例1】 在远距离输电时，输送的电功率为P， 输电电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S， 总长度为l，输电线损失的功率为ΔP，用户得到的功率 为P′，则下列关系式正确的是( )．
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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．
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3．远距离输电的基本关系
(1)功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝ΔP＋P3.→能量守恒 (2)电压、电流关系 UU12＝nn12＝II21，UU34＝nn34＝II43.→理想变压器
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三、高压直流输电 1．高压直流输电 (1)高压直流输电系统主要由整流站、直流线路和 逆变站三部分组成． (2)高压直流输电系统原理图(如图4－3－4所示)．
2．电网供电 (1)电网 通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大 用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这 就是电网． (2)优点 ①经济——便于使用大容量发电机组，降低运输成 本； ②保质——减少断电风险，调剂供需平衡； ③可靠——根据不同“电源”的特点，合理调度电 力．
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二、远距离输电的流程及基本关系 1．输电线路的构成 由发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器， 用电器构成．如图4－3－3所示，由于发电机本身的输 出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站 内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区 再用降压变压器降到用户所需的电压．
图4－3－3
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示．
图4－3－2
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(2)造成电压损失的因素 ①输电线电阻造成电压损失． ②输电线的感抗和容抗造成电压损失． 注 高中阶段在计算时只考虑输电线电阻所造成 的电压损失． 减小输电线路上电压损失的方法
①减小输电线电阻R
用增大输电导线的横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：由P＝UI得，在输送功率一定的情况下，
提高输电电压，即可减小输电电流，从而减小输电线上功率损
失．
总之，采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效最经济
的措施．
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2．输电线上的电压损失
(1)电压损失ΔU 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，ΔU＝U－U′，如图4－3－2所