第五节　电能的输送.doc

第五节电能的输送根底夯实1(·高二期中)远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是()A可节省输电线路的铜材料B可根据需要调节交流电的频率C可减小输电线上能量损失D可加快输电的速度答案：AC解析：由于远距离输电，往往输送电功率一定，据PUI，输送电压U越高，那么输送电流I越小，据P线I2R，当要求输电线损耗一定的情况下，输电线电阻可略大，导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料(非铜材料)；假设输电线确定，即r一定，那么可减少线路上的能量损耗，故A、C正确，而交流电的频率是一定的，不能调节，输电的速度就是电磁波也就是光的传播速度，也一定，故B、D不正确2发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至的输电导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，得到的电压为U2，那么输电导线上损耗的功率以下表达式错误的选项是()A.B.CI2R DI(U1U2)答案：A解析：用P求电阻上损失的功率时，U要与电阻R相对应，选项A中的U1是输出电压不是输电线电阻上的电压，故A是错误的B中的U1U2是输电线上电阻上的电压，因此，B是正确的，C、D中的电流I是输电线中的电流，故C、D都是正确的3(·曲阜一中高二检测)远距离输电线路的示意图如以下图所示假设发电机的输电电压不变，那么以下表达中正确的选项是()A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压答案：C解析：匝数比一定时，变压器的输入功率是由用户消耗的功率决定的，选项A错误变压器输入电流与变压器匝数比和负载电阻都有关系，B错误用户用电器总电阻减小，据P，消耗功率增大，输电线中电流增大，线路损失功率增大，C项正确升压变压器输出电压等于输电线路电阻上的损失电压加上降压变化器的输入电压，D项错误4在电能输送过程中，输送电功率一定，那么在输电线上的功率损失()A随输电线电阻的增大而增大B与输送电压的平方成正比C与输电线上电压损失的平方成正比D与输电电流的平方成正比答案：ACD解析：输电线上的功率损失PI2R，电压损失UUUIR，输电电流IP/U，所以PI2·R2R，可见在输送功率P一定时，P与I2成正比；P与U2成正比5某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电顶峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时()升压变压器的副线圈的电压变大；高压输电线路的电压损失变大；降压变压器的副线圈上的电压变大；降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大ABCD答案：D解析：此题考查输电线路的电压损失用电顶峰期，用户端总电阻由于并联电灯增多而减小，从而电流增大，又由U损Ir可知，输电导线上的电压损失变大，升压变压器副线圈的电压不变，降压变压器原、副线圈上的电压变小，而降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大故正确答案为D.6某发电厂用2.2kv的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kv的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率，前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为_，要将2.2kv的电压升高到22kv，假设变压器原线圈的匝数为180匝，那么副线圈匝数应该是_匝答案：100:11800解析：由于前后两次输送的电功率相等，那么有IUIU，所以，100，由变压器的原理：，可得，所以n21800匝此题主要考查了变压器以及远距离高压送电，在解题时要注意电路上损失的电功率的计算，以及变压器的升压比等于其匝数比7(·高二期中)某小型实验水电站输出功率P38kW，输电线路总电阻r1.(1)假设采用U380V输电，求输电线路损耗的功率P1.(2)假设改用U110000V高压输电，用户端利用n1:n244:1的变压器降压，求用户得到的电压U2.答案：解析：(1)输电线上的电流强度为IA100A输电线路损耗的功率为P损I2R1002×1W10kW(2)改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I1A变压器原线圈两端的电压UUI1R根据用户得到的电压为U2U×9996.2V227.19V.能力提升1用变压器进行远距离输电，输送的电功率为P，输送的电压为U，输电导线上的电阻率为，导线横截面积为S，导线总长为L，输电线损耗的电功率P1，用户得到的电功率为P2那么()AP1 BP1CP2P DP2P答案：BD解析：由导线输送的电功率PUI知，输电导线上的电流强度I，由电阻定律得R，所以导线上损耗的功率为导线上产生的热功率P1I2R，B正确，用户得到的电功率P2应为输送的电功率减去导线损耗的热功率，即P2PP1P，D正确2(·物理)在如以下图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变随着发电厂输出功率的增大，以下说法中正确的有()A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案：CD解析：对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1:U2n1:n2知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，故A选项不正确；由PUI知，U不变，P增大，故I增大，使得输电线上的电压损耗UI2R线增大，功率损耗PIR线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B不正确，C正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D正确3某小型水电站的电能输送示意图如下，发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220V的用电器正常工作，那么()A.>B.<C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率答案：AD解析：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率故D正确.，因为U1200 V<U4220 V，U2>U3U2U线，故>，选项A正确4(·模拟)一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电输电线路总电阻RT2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W)假设在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，那么()AT1原、副线圈电流分别为103A和20ABT2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220VCT1和T2的变压比分别为1:50和40:1D有6×104盏灯泡(220V、60W)正常发光答案：ABD解析：T1原线圈的电流为I1A1×103A，输电线上损失的功率为P损IR10%P1，所以I2A20A，选项A对；T1的变压比为；T1上副线圈的电压为U250U12×105V，T2上原线圈的电压为U3U2I2R2×105V20×103V1.8×105V，选项B对；T2上原、副线圈的变压比为，选项C错；能正常发光的灯泡的盏数为：N6×104(盏)，选项D对5风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速开展，如以下图所示风车阵中发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10.假设输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比(2)用户得到的电功率是多少答案：(1)1:20240:11(2)96kW解析：(1)输电线损失的功率P损P×4%100kW×4%4kW.输电线电流I2A20A.升压变电器输出电压U2V5×103V.升压变压器原、副线圈匝数比：.电压损失U损I2R线20×10V200V.降压变压器原线圈端电压U3U2U损4800V.降压变压器原、副线圈匝数比.(2)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为P用PP损P(14%)100×96%kW96kW.6(·模拟)有条河流，流量Q2m3/s，落差h5m，现利用其发电，假设发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R30，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，那么该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？可以使多少盏“220V100V的电灯正常发光？(g取10N/kg)答案：升压变压器的匝数比为6:11470盏解析：设为水的密度，电源端：P输出×50%Qgh×0.55×104W输出电压U0240V；输电线路如以下图所示为满足输电要求，据P损IR，有I送10A那么送电电压为U送5×103V所以升压变压器的变压比为n1:n2U0:U送6:125输电线电压损失U损I送R300V用户端：U1U送U损4700V，据题意可知，U2220V，所以降压变压器的匝数比为n1:n2U1:U2235:11.因为理想变压器没有能量损失，故P用P送P损，那么可正常发光的电灯的盏数n470盏