1、3.4电能的输送一、单选题1为清除高压电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰若在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热损耗功率为P;除冰时,输电线上的热损耗功率需变为9P,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)A输电电流为3IB输电电流为9IC输电电压为3UD输电电压为9U2在远距离输电的电路图中,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,则( )A升压变压器的输出电压增大B输电电流减小C降压变压器的输出电压减小D输电线上损耗的功率减小3小型发电站为某村寨110户家庭供电,输电原理如图所示,图中的变压器
2、均为理想变压器,其中降压变压器的匝数比为n3n4501,输电线的总电阻R10 某时段全村平均每户用电的功率为200 W,该时段降压变压器的输出电压为220 V则此时段( )A降压变压器的输入电压为11 kVB发电机的输出功率为22 kWC输电线的电流为1 100 AD输电线上损失的功率约为8.26 W4为了解决农村电价居高不下的问题,有效地减轻农民负担,在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程,工程包括两项主要内容:(1)更新变电设备,提高输电电压;(2)更新电缆,减小输电线电阻若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍,线路电阻变为原来的0.8倍,在输送的总功率不变的条件下,线路损耗功率将变为
3、原来的A0.2倍B0.32倍C0.4倍D0.16倍5输电线的电阻为r,输送的电功率为P,用电压U输送电,则用户得到的功率为 ( )APBCP-U2rD6在一个恒定电压U的两端直接接上灯泡其功率为100W若用很长的导线连接,使灯泡远离电源,此时灯泡功率变为64W,则在线路上损耗的功率为( )A36WB16WC18WD6W7远距离输电都采用高压输电,其优点是A可增大输电电流B可加快输电速度C可增大输电功率D可减少输电线上的能量损失8在远距离输电中,如果输送功率和输送距离不变,要减少输送导线上热损耗,目前最有效而又可行的输送方法是()A采用超导材料做输送导线B采用直流电输送C提高输送电的频率D提高输
4、送电压9在电能的输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定时,对于在输电线上损失的电功率,有如下四种判断,其中正确的是( )A和输送电线上电压降的平方成反比B和输送电压的平方成正比C和输送电线上电压降的平方成正比D和输送电压的平方成正比二、多选题10我国远距离输送交流电用的电压有110kV、220kV和330kV,输电干线已经采用500kV的超高压,西北电网的电压甚至达到750 kV对高压输电下列说法正确的是( )A采用高压输电是为了加快输电的速度B输电电压越高越好C采用高压输电能够降低输电线路上的能量损耗D实际输送电能时要综合考虑各种因素,依照不同情况选择合适的输电电压11某发电厂原来用
5、11kV的交变电压输电,后来改用升压变压器将电压升到220kV输电,输送的电功率都是P若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的()A根据公式,提高电压后输电线上的电流降为原来的B根据公式,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C根据公式,提高电压后输电线上的功率损失减为原来的D根据公式,提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍三、填空题12感应电动势的大小与_成正比;在远距离输电中,提高输电电压的设备是_13某变电站用1100伏的电压送电,导线损失电功率是输出功率的20%,若要使导线损失电功率是输出功率的5%,则输出的电压应变为_伏14由焦耳定律Q=I2Rt可知,减少电能在输送过程中
6、的损失有两个途径:一是减小输电线的_,二是减小输电线的_。15在远距离输电时,若直接采用某电压输电,电压和电能都会有很大的损失;现通过升压变压器使输电电压升高为原电压的n倍,若在输送电功率不变的情况下,则输电线路上的电压损失将减小为原来的_,输电线路上的电能损失将减少为原来的_四、解答题16某小型水电站发电机的输出功率为100 kW,输出交流电压为250 V,通过理想变压器升压后向远处输电,输电线总电阻为8,要求在输电线上损失的电功率是输送功率的5%,在用户端通过理想变压器把电压降为220 V.求:(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?(2)输电线上损失的电压是多少?升压
7、变压器输出的电压是多少?(3)两个变压器的匝数比各应等于多少?17如图所示,某发电机的输出功率为5104 W,输出电压为250 V,输电线路总电阻R=60 ,理想升压变压器的匝数比n1:n2=1:20,为使用户获得220 V电压,求:(1)输电线路损失的功率为多大?(2)降压变压器的匝数比是多少?18一台发电机,输出功率为1100kW,所用输电导线的电阻为,当发电机接到输电线路的电压为11kV时,请计算:输电导线上的电流;输电导线上损失的热功率。19某水电站发电机的输出功率为100 kW,发电机的电压为250V通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8,在用户端用降压变压器把电压降为
8、220V要求在输电线上损失的功率控制为5 KW请你设计两个变压器的匝数比为此,请你计算:(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?(2)输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?(3)两个变压器的匝数比各应等于多少?试卷第5页,共5页参考答案1A【详解】高压线上的热耗功率为:P=I2R线;若热耗功率变为9P,则有:9P=I2R线,由两式得I=3I,所以A正确,B错误又输送功率不变,由P=UI=UI得U=U/3,所以CD错误故选A.2C【详解】A.发电厂的输出电压和升压变压器匝数不变,根据变压器原理可知,升压变压器输出电压不变,A错误B.因为升压变压器输出电压不变,
9、但是输送功率变大,根据可知,输电电流变大,B错误C.对输送回路,设降压变压器输入电压,输电线电阻,有:,输送电流变大,升压变压器输出电压不变,所以降压变压器输入电压变小,而降压变压器匝数不变,所以降压变压器输出电压变小,C正确D.输电线上功率损耗:,输送电流变大,输电线上损耗的功率变大,D错误3A【详解】A.降压变压器输出电压220 V,根据变压器原理:,代入数据解得:,A正确BCD.降压变压器输出功率:,而,代入数据解得:输电线电流,输电线上功率损失:,根据:,所以发电机输出功率为22040W,BCD错误4A【详解】试题分析:传输功率不变,故传输电流为:,电功率损耗为: 改造后输电电压变为原
10、来的2倍,线路电阻变为原来的0.8倍,故: 联立解得:,故A正确;考点:考查了电功率,电工的计算5B【详解】用户得到的功率,故选B6B【详解】在一个恒定电压U的两端直接接上灯泡,其功率为100W,有:串联导线电阻R后灯泡的功率:串联导线电阻R后导线的功率:联立解得得故选B。7D【详解】由P=UI知,P一定,提高输电电压U,则输电电流I减小,根据P损=I2R,输电线上功率损失减小A可增大输电电流,与结论不相符,选项A错误;B可加快输电速度,与结论不相符,选项B错误;C可增大输电功率,与结论不相符,选项C错误;D可减少输电线上的能量损失,与结论相符,选项D正确;故选D点评:解决本题的关键掌握输电功
11、率与输电电压与输电电流的关系,以及掌握输电线上功率损失P损=I2R8D【详解】提高输送电压,因为输送功率不变,所以输送电压高了,输送电流就小了,根据可得输送导线上热损耗就小了;故选D9C【详解】试题分析:,则输电线上损失的功率R,与输送电压的平方成反比根据知,与输电线上电压降的平方成正比故选C,考点:远距离输电点评:解决本题的关键知道输送电功率P=UI,以及掌握或10CD【解析】远输离输电时,电压过高将会带来很多负面的影响,如对绝缘条件的要求增大,导线和大地组成电容也会引起能量损耗;输送的功率一定,根据P=UI,知输电电压越高,输电电流越小,根据,知输电线上损耗的能量就小,而不是为了加快输电速
12、度,故AB错误,C正确;实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率的大小、距离远近、技术和经济条件等故D正确故选CD【点睛】输送电能的要求为:可靠、保质、经济输电线上损失的功率,跟输电线上的电流及输电线上的电阻有关 11AC【详解】AB. 输电线上电流为,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20也可以用来表示,其中为输电线电阻R两端的电压,而不是输送电压,故A正确,B错误;C. 输电线上的功率损失为,提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1/400,C正确;D. 如果用,则U应为R两端的电压,故D错误12磁通量变化率 变压器 【详解】感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比;在远距离输电中,提
13、高输电电压的设备是变压器132200【详解】损耗的功率为:,导线损失电功率是输出功率的20%,若要使导线损失电功率是输出功率的5%,得使输电电流变为原来的,根据P=UI得,P一定,输出电压变为原来的2倍,为2200V14电阻 电流 【详解】远距离输电时,要减少输电线上电能的损失,根据焦耳定律Q=I2Rt,发现有两个途径:一是减小输电线的电阻,二是减小输送的电流;15; 【详解】如果保证输送的电功率不变,将输电电压升高到原来的n倍,根据,电流变为原来的 ;根据U=Ir,则输电线路上的电压损失将减小为原来的;在电阻、通电时间一定时,根据,电流变为原来的,电热变为原来的,所以输电线上的能量损失就减小
14、到原来的16(1) ; (2) ; (3) ; 【详解】试题分析:先求出损失功率,根据功率关系求出降压变压器输出的功率,再根据求出电流;根据求出损失的电压,根据:求出升压变压器输出的电压;理想变压器变压比:和即可求出两个变压器的匝数比(1)损失功率为:降压变压器输出的功率为:根据:联立并代入数据解得:输电线上通过的电流为:代入数据可得:(2)损失的电压为:解得:根据:代入数据解得:(3)理想变压器变压比:代入数据可得:根据理想变压器电流比可得:点睛:本题主要考查了远距离输电问题,涉及的物理量比较多,这是远程输电问题的特点,要注意各个物理量之间的对应关系,最好是用统一的符号进行标示17P =61
15、03 W;【详解】(1)根据变压器电压关系: = 得,U2=5103 V,变压器功率关系:P2=P1 ,输电线上的电流I2= =10 A ,输电线上的功率损失:P=I22R=6103 W(2)降压变压器的输入电压:U3=U2I2R=4400 V 根据降压变压器电压关系: = = 18(1)100A(2)1000W【详解】(1)由可知,导线上的电流强度为(2)由可知在导线上损失的热功率为19(1)25A(2)(3);【详解】(1)用户得到的功率为;用户得到的电流就是降压变压器的输出电流I用=P用/U用=4.32102 A输电线上流过的电流(2)输电线上损失的电压升压变压器的输出电压(3)升压变压器降压变压器答案第9页,共1页