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学
活
动
设
计 师生活动 引入:
1、你知道大型发电厂一般会建在哪些地方吗?
2、远距离输送电能为什么要用高电压来输送?
二、教学目标:
1.知道"便于远距离输送"是电能的优点,知道输电过程。
2.找出影响远距离输电电能损耗的因素,知道降低输电损耗的两个途径。
三、新课教学
看一看:
输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短电阻很小可忽略,而远距离输电时导线很长,电阻大不能忽略.
案例一:
请同学们计算:
一台1.25×105kW的发电机发出的电,若用10kV的电压输送,输电线上的电流将有多大?假如两条输电线每千米的电阻是0.1Ω,那么电流在1km长的两条输电线上将产生多少热功率?若以这种方式将电能输送5km的距离,输电线上损耗的功率占发电机输出功率的百分比是多少?
探究一:如何减少电能损耗?
1、由于电能损耗的根本原因是输电线上有电阻,所以可以通过减小输电线上的电阻来降低损耗
思考:如何减小输电线上的电阻?
减少导线电阻,由电阻定律知:
①减小输电线的电阻率:
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
③适当增加导线的横截面积,太粗不可能,既不经济又架设困难。
2、由P=UI可知:当输送的功率一定时,采用升高输电电压的方法,就可以减小输送电流,同样可以减小电能的损耗。
分析:
设电源提供的电功率为P0恒定,输出电压U可调,连接负载的输电线总电阻是R,那么,输电线上损耗的电能与哪些因素有关呢?
归纳总结:
1.输电线上的电能损耗与哪些因素有关?
2.为减小输电线上的电能损耗,采用怎样的办法最为有效?
理论计算表明:
提高输送电能的电压,可以更有效地减小输电线路上的电能损耗,这就是远距离输电采用高电压的根本原因
案例二:
案例一中,如果采用500kV的超高压输电,那么,电流在5km的距离上将产生多少热功率?输电距离为500km时,输电线路上产生的热功率占发电机输出功率的百分比是多少?
采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施.在输送功率P一定,输电线电阻R一定的条件下,输电电压提高到原来的n倍,输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍.
探究2:交流输配电
1.电能便于远距离输送
2.输送电能的基本要求:可靠、保质、经济.
思考:是不是输电电压越高越好?