电能的输送_章节学习

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题型：单选题

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单选题

如图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为l：lO，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的电阻不能忽略，变压器均为理想变压器，升压变压器左侧输人如图乙的交变电压，下列说法中正确的是（　　）

A交变电流的频率为100Hz

B升压变压器副线圈输出电压为22V

C增加升压变压器副线圈匝数可减少输电损失

D当R 减小时，发电机的输出功率减小

正确答案

C

解析

解：A、根据T=2×10-2s，则频率为50Hz，故A错误；

B、由图象得到，升压变压器原线圈两端交变电压u=-220cos100πt （V）；则有效值为220V，升压变压器原、副线圈匝数之比为1：l0，故升压变压器副线圈的输出电压为：10×220V=2200V，故B错误；

C、当增加升压变压器副线圈匝数，根据电压与匝数成正比，可知，升压变压器的输出电压提高，则电路中的电流减小，导致损失的电能减小，故C正确；

D、当R减小时，由于升压变压器的输入电压不变，输出电压不变，则输出功率将增大，所以发电机的输出功率也增大，故D错误；

故选C．

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题型：填空题

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填空题

如图所示为一远程输电的原理图，变压器为理想变压群，则n1______n2，U2______U3，P1______P2，P1______P4（填“大于”“小于”或“等于”）

正确答案

小于

大于

等于

大于

解析

解：远程输电需要先经过一个升压变压器将电压增大，然后在经过一降压变压器，最后供给用户，在远程输电过程中要考虑电压和能量的损失．

根据知电压和匝数成正比，因u2＞u1，故n1小于n2，理想变压器无能量损失，P1 等于P2，在远程输电过程中要考虑电压和能量的损失，故U2大于U3，P1 大于P4．

故答案为：小于，大于，等于，大于．

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题型：填空题

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填空题

从甲地向乙地通过输电线输送4400kW的电功率，如果采用2200V的电压输电，输电导线上的电流强度为______A；若改用110kV的电压输电，输电导线上的电流强度为______A．

正确答案

2000

40

解析

解：根据P=UI得，当输送电压为2200V时，输电线中的电流A．

当输送电压为110kV时，输电线中的电流：I2=A

故答案为：2000；40．

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题型：简答题

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简答题

发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送给用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器，发电机的输出功率是P=100KW，输出电压是U1=250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1：25．

（1）求输电导线中的电流；

（2）若输电导线中损失的电功率是发电机输出功率的4%，求降压变压器原线圈两端的电压．

正确答案

解：（1）对升压变压器，

P=U2I2，

解得I2=16A．

（2）输电线中损失的电功率P损=4%P=4KW

由P损=，

降压变压器原线圈两端电压U3=U2-I2R

代入数据解得U3=6000V．

答：（1）输电线中的电流为16A；

（2）降压变压器原线圈两端的电压为6000V．

解析

解：（1）对升压变压器，

P=U2I2，

解得I2=16A．

（2）输电线中损失的电功率P损=4%P=4KW

由P损=，

降压变压器原线圈两端电压U3=U2-I2R

代入数据解得U3=6000V．

答：（1）输电线中的电流为16A；

（2）降压变压器原线圈两端的电压为6000V．

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题型：简答题

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简答题

一台发电机电大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压哭T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R=1kΩ到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V，60W）．若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，当发电机处于满负荷工作状态时，

（1）升压变压器T1原、副线圈电流分别为多少？其匝数比为多少？

（2）升压变压器T2原、副线圈电流分别为多少？其匝数比为多少？

（3）要使灯泡均正常发光，最多可以接多少盏？

正确答案

解：（1）输电线路上消耗的功率为△P=10%P=400kW=I22r

可知输电线上电流为I2===20A，

根据原线圈P1=U1I1，可知I1===103A

根据电流与匝数成反比知T1的变压比为

n1：n2=I2：I1=20：103=1：50；

（2）降压变压器的输入电流：I3=I2=20A

降压变压器的输出电流：=A≈16363.6A

降压变压器的匝数比n3：n4=I4：I3==9000：1

（3）用户得到的功率为P用=P总-P损=4000×103×（1-10%）

设能接入N个灯泡，则P用=60N代入数据得N=6×104个；

答：（1）升压变压器T1原线圈电流为1000A，副线圈电流为20A；其匝数比为1：50；

（2）降压变压器T2原线圈电流为20A，副线圈电流为16363.6A，其匝数比为9000：11；

（3）要使灯泡均正常发光，最多可以接6×104个盏．

解析

解：（1）输电线路上消耗的功率为△P=10%P=400kW=I22r

可知输电线上电流为I2===20A，

根据原线圈P1=U1I1，可知I1===103A

根据电流与匝数成反比知T1的变压比为

n1：n2=I2：I1=20：103=1：50；

（2）降压变压器的输入电流：I3=I2=20A

降压变压器的输出电流：=A≈16363.6A

降压变压器的匝数比n3：n4=I4：I3==9000：1

（3）用户得到的功率为P用=P总-P损=4000×103×（1-10%）

设能接入N个灯泡，则P用=60N代入数据得N=6×104个；

答：（1）升压变压器T1原线圈电流为1000A，副线圈电流为20A；其匝数比为1：50；

（2）降压变压器T2原线圈电流为20A，副线圈电流为16363.6A，其匝数比为9000：11；

（3）要使灯泡均正常发光，最多可以接6×104个盏．

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题型：简答题

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简答题

西电东输工程就是把我国西部丰富的电力资源输送到东部沿海城市，但在远距离输电过程中由于导线的电阻造成了很大的损耗．我国将加快建设节约型社会，其中一项措施就是大力推进能源节约，假设某电站输送电压为U=6 000V，输送功率为P=500kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4 800kW•h，（一昼夜是24小时）试求：

（1）使用该输送电压输电时的输电效率和输电线的电阻；

（2）若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，应把输送电压提高到多大？

（3）所加的升压变压器的匝数比为多少？

正确答案

解：（1）依题意输电电线上的功率损失为：P损=kW=200 kW，

则输电效率：η==60%，

因为P损=I2R线，且P=IU，所以I=A，所以R线==28.8Ω

（2）应该采用高压输电的办法．设升压至U′可满足要求，则输送电流：I′=P/U′=500 000/U′A

输电线上损失的功率为P损′=I′2R损=P×2%=10 000 W，

则有：×R线=10 000

解得：U′=V=2.69×104 V．

（3）升压变压器的匝数比为

答：（1）使用该输送电压输电时的输电效率60%，输电线电阻为28.8Ω；

（2）电站应使用2.69×104V的电压向外输电

（3）所加的升压变压器的匝数比为60：269

解析

解：（1）依题意输电电线上的功率损失为：P损=kW=200 kW，

则输电效率：η==60%，

因为P损=I2R线，且P=IU，所以I=A，所以R线==28.8Ω

（2）应该采用高压输电的办法．设升压至U′可满足要求，则输送电流：I′=P/U′=500 000/U′A

输电线上损失的功率为P损′=I′2R损=P×2%=10 000 W，

则有：×R线=10 000

解得：U′=V=2.69×104 V．

（3）升压变压器的匝数比为

答：（1）使用该输送电压输电时的输电效率60%，输电线电阻为28.8Ω；

（2）电站应使用2.69×104V的电压向外输电

（3）所加的升压变压器的匝数比为60：269

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题型：单选题

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单选题

将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率．设输电电压为U，功率损失为P，输电线中电流为I，输电线总电阻为R，则（　　）

AP=UI

BP=I2R

CP=

DU=IR

正确答案

B

解析

解：A、根据功率表达式得，P=UI是总功率，故A错误；

B、输电线上损耗的功率P损=I2R，故B正确；

C、公式P=，U是电线两端电压，而R电线电阻，求出的不是功率，故C错误；

D、U是电线两端电压，而R电线电阻，不满足欧姆定律，故D错误；

故选：B．

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题型：简答题

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简答题

某交流发电机的输出功率P=4.0×102KW，输出电压为400V，向远处送电的输电线的总电阻为R=10Ω，输电线上允许损耗的热功率为输送功率的1%，所用的升压变压器、降压变压器上原、副线圈的匝数比各为多少才能使用户端标有“220V 100W”的并联灯泡正常发光？

正确答案

解：根据P损=I2R=0.01P得输电线上的电流为：

I2==20A．

升压变压器原线圈中的电流为：I1===1000A

则升压变压器的原副线圈匝数比为：===．

输电线上损失的电压为：

△U=I2R=20×10V=200V．

升压变压器的输出电压：U2=U1=400×50=20000V．

则降压变压器的输入电压：

U3=U2-△U=20000-200=19800V

则降压变压器的原副线圈的匝数比：===．

答：升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数比分别为，．

解析

解：根据P损=I2R=0.01P得输电线上的电流为：

I2==20A．

升压变压器原线圈中的电流为：I1===1000A

则升压变压器的原副线圈匝数比为：===．

输电线上损失的电压为：

△U=I2R=20×10V=200V．

升压变压器的输出电压：U2=U1=400×50=20000V．

则降压变压器的输入电压：

U3=U2-△U=20000-200=19800V

则降压变压器的原副线圈的匝数比：===．

答：升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数比分别为，．

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题型：简答题

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简答题

某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%．求：

（1）村民和村办小企业需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（不计变压器的损耗）

（2）若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？

正确答案

解：建立如图甲所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比．本题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求出U3．

（1）由线路损耗的功率P线=I线2R线可得

又因为P输出=U2I线，所以

U3=U2-I线R线=（1 500-6×10）V=1 440 V

根据理想变压器规律

.

所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1：3和72：11．

（2）若不用变压器而由发电机直接输送（模型如图乙所示），由

P输出=UI线′可得

所以线路损耗的功率

P线=I线′2R线=182×10 W=3 240 W

用户得到的电压

U用户=U-I线′R线=（500-18×10）V=320 V

用户得到的功率

P用户=P输出-P线=（9 000-3 240）W=5760 W．

答：（1）升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为1：3和72：11．

（2）村民和村办小企业得到的电压为320V，功率为5760W．

解析

解：建立如图甲所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比．本题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求出U3．

（1）由线路损耗的功率P线=I线2R线可得

又因为P输出=U2I线，所以

U3=U2-I线R线=（1 500-6×10）V=1 440 V

根据理想变压器规律

.

所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1：3和72：11．

（2）若不用变压器而由发电机直接输送（模型如图乙所示），由

P输出=UI线′可得

所以线路损耗的功率

P线=I线′2R线=182×10 W=3 240 W

用户得到的电压

U用户=U-I线′R线=（500-18×10）V=320 V

用户得到的功率

P用户=P输出-P线=（9 000-3 240）W=5760 W．

答：（1）升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为1：3和72：11．

（2）村民和村办小企业得到的电压为320V，功率为5760W．

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题型：单选题

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单选题

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

正确答案

C

解析

解：AC、在输电的过程中输送的功率一定，根据P=UI和△P=I2R，有：△P=，故高压输电可以降低功率损耗，不可以节省输电线的金属材料，故C正确，A错误．

B、交流电的频率等于发电机转动的频率，是不改变的，故B错误．

D、电路中电场建立的速度是光速，与是否高压输电无关，故D错误．

故选：C．

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