1、3.5高压输电,为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源地方,火力发电站,风力发电站,水利发电站,大亚湾核电站,秦山核电站,三峡水电站,新疆风力发电,而用电的地方却分布很广:,一、远距离输电1、面临的问题电流流过输电导线时,由于电流 的热效应,必然有一部分电能转化成热而损 失掉。2、发热损失电能的计算:P损=I2R3、减小输电线上电能损失的办法:由热功率计算公式可看出(1)减小输电线的电阻(2)减小输送的电流,缺陷分析,如何减小输电线上的功率损失,二.降低导线的电阻,*选用导电性能好的材料作导线。,(一般用铝或铜),*增大导线的横截面-多种困难,P=I2R,*缩短距离-不可能,*实际是多股绞
2、线拧成的,中心是钢线,它的机械强度大,不易拉断;钢线周围是铝线,不仅导电性能好,而且密度小,使输电线不致太重,为什么一定要提高输电电压?,三.降低输电电流,理论上,功率一定,又P输=UI,要I小,必U高,就是提高输电电压,思考:若输电电压提高100倍,则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍?,思考:是不是输电电压越高越好?为什么?不是。电压过高,会增加绝缘有困难,因而架线的费用增加,输电线路还容易向大气放电,增加电能的损失。要综合考虑,选择合适的输电电压。,*我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压,少数线路已经采用550KV,*说明:一般大型发电机组发电电压是10KV左右,
3、要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送出。到了用电区,又要遂级把电压降下来。,1/1002,输送距离,送电电压,送电方式,100KW以下,几百米以内,220V,低压送电,几千千瓦几万千瓦,几十千米上百千米,35kv或者110kv,高压送电,10万千瓦以上,几百千米以上,220kv或更高,超高压送电,输送功率,实际采用几种输电方式,输电示意图,输电过程示意图,四.电网供电1、将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起来, 形成全国性或地区性输电网络,这就是电网。2、现在,有的还与外国联网,形成国际化的电网3、优点:(1)减少发电设施的重复建设,降低运输成本(2)可保证
4、发电和供电的安全可靠,方便调整供需 平衡使电力供应更加可靠、质量更高。,例1、某交流发电机的输出电压为220V,输出的电功率为4400W,发电机到用户的输电线的电阻为4,求(1)输电导线中的电流是多少A ?(2)输电导线中损失的电压和电功率各是多少?(3)用户得到的电压和电功率各是多 少?(4)如果有变压比为1:10的升压变压器升压后向用户输电,用户处再用变压比为10:1的降压变压器降压后使用,那么用户得到的实际电压和电功率又是多少?,一、输电导线发热损失电能的计算:P损=I2R二、减少输电导线发热损失电能的方法:减小输电线的R和I三、减小输电线的电阻的方法:1、选用电阻率小的金属作导线材料2
5、、增大导线的横截面3、综合:多股绞线钢芯铝线四、减小输电线的电流方法提高输电电压,P输=UI五、高压输电全过程;示意图和有关计算六、电网供电:网络化,国际化。经济、可靠、质量高,小结,第三章电磁感应,3.6 自感现象 涡流,一、自感现象1、回顾:在做3.1-5(右图)的实验时, 由于线圈A中电流的变化,它产生的磁 通量发生变化,磁通量的变化在线圈B 中激发了感应电动势。互感。,思考:线圈A中电流的变化会引起线圈A中激发感应电动势吗?2、自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象叫做自感现象。 3、自感现象对电路的影响观察两个实验,演示实验一:开关闭合时的自感现象,A1、A2是规
6、格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,观察到什么现象?,灯泡A2立刻正常发光,跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。,现象:,要求和操作:,接通电路的瞬间,电流增大,穿过线圈的磁通量也增加,在线圈中产生感应电动势,由楞次定律可知,它将阻碍原电流的增加,所以A1中的电流只能逐渐增大, A1逐渐亮起来。 线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化(增加),而非阻止,所以虽延缓了电流变化的进程,但最终电流仍然达到最大值, A1最终达到正常发光,分析:,按图连接电路。开关闭合时电流分为两个支路,一路流过线圈L,另一路流过
7、灯泡A。灯泡A正常发光 把开关断开,注意观察灯泡亮度,演示实验二:开关断开时的自感现象,电路断开时,线圈中的电流减小而导致磁通量发生变化,产生自感电动势阻碍原电流的减小,L中的电流只能从原值开始逐渐减小,S断开后,L与A组成闭合回路,L中的电流从A中流过,所以A不会立即熄灭,而能持续一段发光时间,要求:,线圈L的电阻较小,现象:,开关断开时,灯A先更亮后再熄灭,分析:,演示实验二:开关断开时的自感现象,用电路图分析实验二,二、电感器 自感系数,1电感器:电路中的线圈又叫电感器。2、自感系数L:(1)描述电感器的性能的,简称自感或电感。(2)L大小影响因素:由线圈本身的特性所决定,与线圈是否通电
8、无关它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,自感系数就越大,有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多3、电感器的特性:阻碍电流的变化,对交流电有阻碍作用。4、上节学到的变压器,实际上也是电感器。,三、涡流及其应用,1变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流,2、应用:(1)新型炉灶电磁炉。(2)金属探测器:飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。,四、涡流及其应用,3、防止:铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。,一
9、、自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象叫做自感现象。二、两个演示实验:开关闭合和断开时的自感现象。 电路图、要求、操作、现象、原因分析三、 电感器:在电路中,线圈又叫电感器。四、自感系数L:1、描述电感器的性能的,简称自感或电感。2、L大小影响因素:由线圈本身的特性所决定,与线圈是否通电无关它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,自感系数就越大,有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多,小结,五、电感器的主要作用:阻碍电流的变化,对交流电 有阻碍作用六、自感现象的应用和防止 1应用:在各种电器设备、电工技术和无线电技术中 应用广泛。2危害:在切断电路的瞬间,形成电弧。不安全。七、涡流及其应用、防止。,小结,例2 、如图示电路,合上S时,发现电流表A1向右偏,则当断开S的瞬间,电流表A1 、 A2指针的偏转情况是:( )A. A1向左,A2向右B. A1向右,A2向左C. A1 、A2都向右D. A1 、A2都向左,举例,A,