分析:根据公式 ,要使输电电流 减小,而输送功率 不变(足够大),就必须提高输电电压 .
板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失.)
变压器能把交流电的电压升高(或降低)
讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电.但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器.
讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压.)
板书:(3.变压器能把交流电的电压升高或降低)
6.远距离输电的实例分析
A.阅读教材了解输电的技术指标
B.物理过程:大型发电机发出的电压不可能符合远距离输电的要求,因此要在发电站内用升压变压器升压,再经过一次高压变电所,二次高压变电所,再输送给不同用户。
C.实例分析
发电机的输出电压为220V,输出功率为44KW,每条输电线电阻为0.2Ω,求用户得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。
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=44000W/220V=200A
两条输电线路的总电阻为0.4Ω,则导线上损失的电功率为:
P损=I2r=(200A)2×0.4Ω=16kW
用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-16kW=27kW
在导线上损失的电压为: U损=I2r=200V×0.4Ω=80V.
用户得到的电压为:U=U出-U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=44000W/2200V=20A
P损=I2r=(20A)2×0.4Ω=160W
用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-160W=43.83kW
在导线上损失的电压为: U损=I2r=20V×0.4Ω=8V.
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:219.2V.
引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性.
(四)反思总结,当堂检测。