2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-2第四章 第3节 电能的远距离传输
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  图 4­3­1

  三、高压直流输电

  1.组成部分

  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构成。实际上直流输电系统只在输电这个环节是直流,发电环节和用电环节仍是交流,输电过程中只用两根导线。

  2.优越性

  (1)节省材料,输电结构简单,占地面积小。

  (2)不存在感抗和容抗引起的损耗。

  (3)不需要考虑电网中的各发电机的同步运行问题。

  

  1.自主思考--判一判

  (1)为了减少能量损失,要高压输电,而且越高越好。(×)

  (2)输送功率一定时,提高输送电压,可以减少功率损失。(√)

  (3)电压损失ΔU=IR线和电功率损失ΔP=I2R线中I可以通过I= 求得。(√)

  (4)负载越多,即用电高峰期,ΔU、ΔP也越大。(√)

  (5)高压直流输电与高压交流输电的区别在于输送环节。(√)

  2.合作探究--议一议

  (1)电能的输送要达到什么要求?输送电压是不是越高越好?

  提示:①输送电能要达到三个方面的要求:

  a.可靠:保证供电线路正常工作,少有故障。

  b.保质:保证电能质量,即电压、频率稳定。

  c.经济:线路架设和运行费用低,能耗少,电价低。

  ②电压升高,导线会对空气放电,对导线的绝缘性能提出更高的要求,另外,高压输电对变压器也提出了更高的要求,因此,输电电压并不是越高越好。

  (2)在电能的输送过程中,U为输电电压,r为输电线电阻,则输电线中电流为I=,对不对?为什么?

  提示:不对。U为输电电压,而不是加在输电导线上的电压,即U≠Ir,而输电电流可通过P=UI求得。

  (3)"提高输电电压,减小输电电流"是否与欧姆定律相矛盾?

提示:不矛盾。欧姆定律I=是对纯电阻元件成立的定律,而"提高输电电压,减小输电电流"是从输电角度,由P=UI,且在P一定的条件下得出的结论,两者没有必然