第五节 电能的输送
【教学目标】
1、说出远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关
2、分析应用高压输电减少电能损失的原因
3、说出远距离输电线路的基本构成，并能对远距离输电线路进行定量计算
【复习回顾】
一、理想变压器的特点及规律
1、理想变压器的特点：
变压器内的铁芯没有 ，原、副线圈不计电阻，即不产生 。
2、有一个副线圈时的三种关系式
（1）功率关系： ；（2）电压关系： ；（3）电流关系： 。
3、有多个副线圈时的三种关系式
（1）功率关系：P 入= ；
（2）电压关系：U 1：U 2
（3）电流关系：I 1：I 2
二、理想变压器各物理量变化的决定因素
当理想变压器的原、副线圈的匝数不变时，如果变压器的负载发生变化，确定其他物理量变化时，可依据下列原则判定：
1、（电压）。
2、（电流）。
3、（功率）。
【新课教学】
阅读课本P44页前三段，回答下面问题：输送电能的基本要求是什么？
阅读课本P44-45页，并谈论“思考与讨论”部分，思考：怎样减小输电损失？损失功率如何计算？损失电压如何计算？
水电站给远处山村送电的输出功率是100kW ，用2000V 电压输电，线路上损失的功率是
2.5×104W ，试求：（1）线路上的总电阻是多少？（2）如果改用20000V 高压输电，线路中电流是多少？线路上损失的功率是多少？
在远距离输电时，输送的电功率为P ，输送电压为U ，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ’，用户得到的电功率为P 用，则P ’、P 用的关系式正确的是：
P 2ρL U 2S U 2S ⎛P ρL ⎫' A 、P = B 、P = C 、 D 、P =P P =P - 1-2⎪ 用用2U S ρL ρL ⎝U S ⎭'
阅读课本P45-46页“电网供电”部分，完成下面例题。
远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是（ ）
A 、输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B 、输电线上的功率损失跟输电电压成正比
C 、输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比
D 、输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比
某发电站的输出功率为104kW ，输出电压为4kV ，通过理想变压器升压后向80km 远处用
﹣﹣户供电。已知输电线的电阻率为2.4×108Ω·m 。导线横截面积为1.5×104m 2，输电线
路损失的功率为输出功率的4％，求：（1）升压变压器的输出电压；（2）输电线路上的电压损失。
远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是（ ）
A 、输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B 、输电线上的功率损失跟输电电压成正比
C 、输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比
D 、输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比
某发电站的输出功率P=104kW ，输出电压U 1=4kW，通过理想变压器升压后向远处供电。已知输电导线的总电阻为R=10Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4％，求变压器的匝数比。
高压输电电压为U ，输电线电阻为r ，则下列说法正确的是（ ）
A 、若发电机输出功率不变，使输出电压变大，则输电线损失功率变小
B 、输电线上损失的功率为△P=U2/r，故导线电阻越大，损失的功率越小
C 、通过输电线的电流为I=U/r，故输电线电压越高，电流越大，损失的功率越大
D 、以上说法都不对
有一理想变压器原副线圈的匝数比为100：1，原线圈上所加电压为23kV ，副线圈通过总电阻为2Ω的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220V ，求供电导线上损耗的功率。
发电机的输出电压为220V ，输出功率为44kW ，每条输电线电阻为0.4Ω，求：
（1）不升压输电，此时用户得到的电压和电功率为多少？
（2）如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1的降压变压器降压给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？（画出全过程的线路图）
【知识梳理与巩固】
一、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——和
3、经济：输电线路建造和运行的费用低、电能损耗少。
二、输电线路上的电能损失
1、电能损失的原因
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△P= 。
2、输电线上的电压损失和功率损失
（1）电压损失
输电线始端电压与输电线末端电压U ’的差值。△U= = 。
（2）功率损失
远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率
△P= = = 。
3、减小电压损失、功率损失的方法
（1）减小输电线路 。由R= 可知，间距一定时，使用电阻率 的材料，增大 。
（2）减小输电 。由P=UI可知，当输送功率一定时， 可以减小电流。
三、电网供电
1、远距离输电基本原理：画出远距离输电的基本电路
在发电站内用 变压器，然后进行远距离输电，在用电区域通过 变压器降压降到所需的电压。
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，形成的全国性或地区性的输电网络。
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 的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的 。
（3）合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高。
4、远距离输电电路分析
（1）解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图。
（2）分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源。
（3）运用知识求解：
①能量守恒：
△P 损= 。
P 用户
②电路知识：
U 2。 △
③变压器知识：
U 1：U 2。 U 3：U 4。
照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的。可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为此时（ ）
A 、总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小
B 、总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小
C 、总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大
D 、干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流