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1、电能的输送学案与课件和练习电能的输送学案与课件和练习五、电能的输送【要点导学】1本节内容重点是：输电线上损失电能的原因和输电线上损 失的电能的计算。本节内容难点是：输电系统的“输电电压”、 “用户 得到的电压”和输电线上“损失的电压”三者的区别与联系。2远距离输电电路图如图 1 所示：若输电线电阻 R，输电功率为 P，输电电压 U，则输电导线的电流 I2=P/U1，输电导线上的电压降（电压损失）U 损=I2R=PR/U1，输电导线上的功率损耗 P 损=I22R =U 额 2/R=P2R/U12【范例精析】例 1、发电机的输出电压为 220V，输出功率为 44，每条输电线电阻为 0 2，求用户得
2、到的电压和电功率各是多少？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，再经过 10：1 的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？分析与解答：输送电路原理图如图-2。发电站输出的功率 P 出是一定的,当以 220 伏的电压输出时,输出电流应该是：I=P 出/U 出=44000/220V=200A 两条输电线路的总电阻为 04,则导线上损失的电功率为：P 损=I2r=(200A)204=16 用户得到的电功率为 P=P 出-P 损=44-16=27 在导线上损失的电压为: U 损=I2r=200V0 480V用户得到的电压为：U=U 出-U
3、损=220V-80V=140V 如果用 1：10 的变压器将电压升高到 2200V 后再输送出去，则输出电流为：I=P 出/U 出=44000 /2200V=20A P 损=I2r=(20A)204=160 用户得到的电功率为 P=P 出-P 损=44-160=4383 在导线上损失的电压为: U 损=I2r20V048V加到用户端变压器上的电压为：U=U 出-U 损=2200V-80V=2192V 经过变压器降压后输送给用户的电压为：2192V例 2、一个小型水力发电站，发电机输出电压 U0=20V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为 P=30，它通过总电阻 R 线=20 的输电线直接向远处
4、的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压 U 用=220V的白炽灯，总功率为 P 用=22，不计灯丝电阻随温度的变化。（1）当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏 ?发电机实际输出的电功率多大?（2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为 40：1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大?解 析：（1）如图-3，P 用=U 用 2/R 用=22，I=U0/(R 用+R 线)=20/42= 9（A）U 灯=IR 用1309V131VP 输=U0I=14880149（2）如图-4，P 用=U4I4
5、, U4=220V, I4=110AI3/I4=n4/n3, I3=I4/40=2AP 损=I32R 线=12拓展：关于电能输送问题，应详细作出输送原理图，分析电路特点，认真仔细解题。 【能力训练】1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：（AD ）A随输电线电阻的增大而增大B和输送电压的平方成正比和输电线上电压降落的平方成正比D和输电线中电流强度的平方成正比2、输电线的电阻共计 r，输送的电功率为 p，输电电压为 U，则用户能得到的电功率是：（B ）A P BP(P/U)r I2R D (P/U)r 3、用 6600V 和 220V 两种电压输电，若输送的功率和输电
6、线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是（B ）A 1：900 B 900：11：30 D 30：1 4、一个小水电站输出电功率为 20，输电线总电阻为 0，如果先用 400V 的电压送电，后改用 2000V 电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是:（A ）A、 减少 0 B、减少 1200 、减少 768 D 增加 768 、某变电站用 220V 的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的%，则输出电压应变为 V。4406、相同材料组成的导线向同一处用户输送 10 电能，在输电电压U1=110V 和 U2=220V 两种情
7、况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为_。4:17、远距离送电的输电线一定时，如果以原电压的 10 倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原的_1/1008、发电机的路端电压为 220V，输送电功率 44，输电线电阻为04，则用户得到的电功率为 V，用户得到的电功率为 。若用初、次级线圈匝数之比为 1：10 的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为 10：1 的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 V，用户得到的电功率为 。140，28，219，4389、某 电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为98104，电厂输出电压仅 30V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为 4，允许损失的功率为输送功率的，求用户所需电压为 220V 时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？1:8,12:110、有一台内阻为 1 的发电机，供应学校的照明用电，如图-所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为 4，全校共有22 个教室，每个教室有“220V、40”的灯 6 盏，若保证全部电灯正常发光。 （n1:n2=1:4，n3:n4=4:1）问：（1）发电机输出功率多大？6000 （2）发电 机的电动势多大？20V（3）输电效率是多少？973
