不是。电压越高,对输电线路和变压器的要求越高,建设费用越高。实际输送电能时,要综合考虑,如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等,要依照不同情况选择合适的输电电压。
2.电网供电
10、采用电网供电的优点是什么?
可以在能源产地使用大容量发电机组,降低一次能源的输送成本,获得最大的经济效益。同时,电网可以减少断电的风险,调剂不同地区电力供需平衡,保障供电质量。
例 某交流发电机输出功率为5×10.5 W,输出电压为U=1.0×10.3 V,假如输电线的总电阻R=10 Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压U=380 V.
(1)画出输电线路的示意图(下图)。(标明各部分的符号)
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?(使用的变压器是理想变压器)
(三)课堂总结、点评
通过本节学习,主要学习以下问题:
1.降低输电损耗的两个途径:减小线路电阻和减小输电电流。减小输电电流是最有效的途径。
远距离输电线路上,P损=I2r=
U损r2,其中(I=
P总)。采用高压输电可以达到减小输电U电流的目的。
2.电网供电的优点 (四)实例探究 高压输电的优点
【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是 ( )
A.可节省输电线的铜材料 B.可根据需要调节交流电的频率 C.可减少输电线上的能量损耗 D.可加快输电的速度 远距离输电的过程
【例2】某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW,输出电压 250 V,现准备向远处输电,所用输电线的总电阻为8 Ω,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%,用户获得220 V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器?(理想变压器)
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(五)巩固练习
1.在远距离输电过程中,为减少输电线路上的电能损失,可采用的最佳方法是 ( )
A.使输电线粗一些 B.减短输电线长度 C.减少通电时间 D.采用高压输电
2.远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n倍,则下列说法中正确的是 ( )
A.输电线上的电流变为原来的n倍 B.输电线上的电压损失变为原来的1/n2 C.输电线上的电功率损失变为原来的1/n
D.若输电线上的电功率损失不变,输电线路长度可变为原来的n2倍
3.下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中,正确的是 ( )
U2A.因为热功率P=,所以应降低输送电压,增大输电导线电阻,才能减小输电导
R线上的热损耗
B.因为热功率P=IU,所以应采用低电压、小电流输电,才能减小输电导线上的热损耗
C.因为热功率P=I2R,所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗
D.以上说法均不正确
4.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电导线上损耗的功率可表示为 ( )
UA.1
R2
(U1?U2)2B. C.I2R D.I(U1-U2)
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第五章 交变电流
一、知识梳理
1.交变电流的产生:线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动,产生按_______规律变化的电流。线圈转至中性面时,穿过线圈的磁通量______,而感应电动势________。
2.表征交变电流的物理量:周期T,频率f,关系_________;峰值:Em、Im、Um;有效值:E、I、U
3.正弦交变电流的变化规律:
瞬时值表达:e=______________,i=______________,u=____________ 峰值:Em=__________;
正弦交变电流有效值与峰值的关系:E=__________,I=____________,U=_____________
4.电感电容对交变电流的影响:电感作用:________________________;电容作用:________________________ 5.理想变压器:原理:______________;原副线圈输入输出功率的关系:__________;电压与匝数的关系:_________;电流与匝数的关系:只有一个副线圈时,___________;有多个副线圈时,________________
6.远距离输电:导线上的功率损失?P?_________________;导线上的电压损失?U?______________
二、专题讲练
专题一 交变电流的四值
交变电流的四值是指:瞬时值、峰值、有效值、平均值
1、瞬时值:反映不同时刻交变电流的大小和方向,正弦交流瞬时值表达式为:
e?Emsin?t,i?Imsin?t。应当注意必须从中性面开始。
生活中用的市电电压为220V,其峰值为______V,频率为____HZ,所以其电压瞬时值的表达式为u=__________V。
针对练习1、有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50Hz向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=602V,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长?
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针对练习2、交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V,那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_________V。
2.峰值:它是瞬时值的_____值,它反映的是交变电流大小的变化范围,当线圈平面跟磁感线平行时,交流电动势最大,Em?______(转轴垂直于磁感线)。
电容器接在交流电路中,则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。
针对练习3、 一只氖管的起辉电压为50V ,把它接在u = 50sin314tV的交变电源上,在一个交变电压的周期内,氖管的发光时间为( )
A.0.02s B.0.01s C.0.015s D.0.005s
3、有效值:交变电流的有效值是根据电流的______规定的:让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的____相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。
正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是:U?_______,I?_________ 对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立,应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的,都是指________。用电器上所标电压、电流值也是指______。在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时,只能用_________。
针对练习4、通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。求该交变电流的有效值I。
4、平均值:它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。其量值可用法拉第电磁感应定律E?N·过90度的过程中,有E???来求,特殊地,当线圈从中性面转?t2?Em。计算平均值切忌用算术
平均法即E?E1?E2求解。平均值不等于有效值。 2针对练习5、如图所示,求线圈由图示位置转过60°角的过程中,通过线圈某一横截面的电量。
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