Урок по теме "Использование электроэнергии"

"Использование электроэнергии связано с передачей ее от источника тока - генератора к потребителю. В линиях передачи происходят потери энергии.

Сегодня мы на примере решения задач определим, какие потери энергии происходят при передаче электроэнергии".

Рисунок 1. Схема передачи электроэнергии на расстояние и ее распределение.

Учитель:

"По этому рисунку (рис. 1) решаем задачу :

Определить коэффициент трансформации трансформаторов. Какой трансформатор является повышающим? Какой понижающим?

Рисунок 2. Расчет коэффициента трансформации

"Оценим количественно мощность, теряемую в подводящих проводах.

Крупный город потребляет электрическую мощность порядка 20 МВт. Из-за потерь мощности электростанция должна вырабатывать существенно большую мощность. Сопротивление 1 км двухпроводной линии из медного провода диаметром 1 см, равно:

r = l/S = 1 Ом.

Тогда потери мощности на 1 км подводящих проводов составляют:

Р = Р²/U²  r = 10¹⁰ Вт/км = 10⁷ кВт/км.

При передаче на расстояние 1000 км потери мощности составят 10¹⁰кВт. За 1ч в подводящих проводах потери составляют 10¹⁰кВт  ч".

   Потери мощности обратно пропорциональны напряжению, передаваемому по проводам, и КПД при этом растет.

Задача . Электростанция мощности 5000 кВт передает энергию по двум медным проводам заводу, находящемуся на расстоянии 25 км. Потеря в проводах должна составить 2% от передаваемой мощности. Рассчитайте сечение проводов для случаев, когда энергия передается: а) под напряжением 50 кВ; б) под напряжением 100 кВ. Какова будет масса проводов в том и другом случае? Плотность меди равна 8,9 *103 кг/м3.

   Решение задачи: