电能的输送(教学案)
自主探究
一.电能的输送
1.电能相比煤、石油等能源便于远距离输送
2.输送电能的基本要求:______、________、_______。
二.输电线上的功率损失
1.任何输电线都有_______,存在功率损失。
设输电电流I ,输电线电阻为R ,则输电线上的功率损失为:△P =_____________ 设输送的电功率为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ρ,则输电电流为I =___________,输电电线电阻为R =___________,输电线上的功率损失可表示为:△P =________________。
2.减少输电线上功率损失的方法
(1)减小输电线的电阻R :
①______________________②______________________③______________________
(2)减小输电电流I:
①______________________②______________________
采用____________________是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。
三.输电线路上的电压损失
1.电压损失△U :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 =____________,如图所示。
2.造成电压损失的因素:
(1)输电线电阻造成电压损失△U =___________。
(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)________________________
(2)________________________
在输送电功率不变的前提下,__________________是有效的措施
综上:高压输电既能减小______损失,又能减小________损失,但实际输电时,还需要考虑各种因素,依照不同的情况,选择合适的输电电压。
四.交流高压输电
1.基本环节
2.各物理量的关系
P ′ 发电厂 高压输电 用户 升压变压器 降压变压器
尝试体验
1.在电能输送的过程中,若输送电功率一定,则输电线上的功率损失()A.随输电线电阻的增大而增大B.与输送电压的平方成正比
C.与输电线上电压损失的平方成正比D.与输电电流的平方成正比
领悟整合
2.电站向某地输送5×103Kw的电功率,输电线上损失的电功率为1×102Kw,若输送功率不变,把输电电压提高为原来的10倍,同时将输电线的横截面积减为原来的一半,求这时输电线上损失的电功率和用户得到的电功率。
开放探究
3.发电机输出功率40Kw,输出电压400V,用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电,输电线的总电阻为5Ω,到达用户后再用变压器降为220V,求:(1)输电线上损失的电功率是多少?(2)降压变压器的变压比是多少?。