电能的输送_章节学习

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题型：多选题

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多选题

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正比

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反比

D和输送电压的平方成反比

正确答案

A,D

解析

解：A、输电线上损失的功率，知损失的电功率与输送电线上的电压降的平方正比．故A正确，C错误；

B、根据P=UI得，I=，则输电线上损失的电功率，知损失的功率和输送电压的平方成反比，与输送电流的平方正比．故B错误，D正确．

故选：AD

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题型：单选题

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单选题

如图所示的是一远距离输电示意图，图中均为理想变压器，导线总电阻为R．则下列关系式正确的是（　　）

①I2= ②△P损=（U2-U3）I3 ③I3= ④I2＞I3 ⑤△P损= ⑥＜．

A①②④

B②③⑥

C②④⑤

D①⑤⑥

正确答案

B

解析

解：①、因理想变压器，则P1=P2，根据I=，可知，输电导线中的电流强度I2=，故①错误；

②因输送电路不是纯电阻电路，输送的功率为P损=P3-P2=（U2-U3）I3≠，故②正确，⑤错误；

③P3=P4，则，故③正确；

④变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的相等，故④错误；

⑥因为①是升压变压器，则n1＜n2，②是降压变压器，则n3＞n4，所以＜．故⑥正确．

故选：B

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题型：简答题

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简答题

一交流发电机输出端的电压为220V，输出功率4400W，若用2Ω的输电导线给用户送电．

（1）如果用220V的电压直接输送，用户得到的电压和功率各是多少？输电效=率是多少？

（2）如果先用匝数比为1：10的变压器将电压升高，经一样的输电线后，再用匝数比为1：10的变压器将电压将后给用户，用户得到的电压和电功率各是多少？

正确答案

解：（1）根据P=UI得，I==A=20A

则输电线上的电压损失U损=IR=20×2V=40V，

功率损失P损=I2R=400×2W=800W．

所以用户得到的电压U用户=U-U损=220-40V=180V，

用户得到的功率P用户=P-P损=4400-800W=3600W．

因此输电效率是η=×100%=81.8%

（2）=，得U1=2200V

=，得I1=2A

则输电线上的电压损失U损′=I1R=2×2V=4V

功率损失P损′=I2R=4×2W=8W

所以降压变压器的输入电压U2=U1-U损′=2200-4V=2196V

降压变压器的输入功率P2=P-P损′=4400-8W=4392W

=，

则用户得到的电压U用户′=219.6V

变压器输入功率和输出功率相等

所以用户得到的功率P用户′=P2=4394W．

答：（1）如果用220V的电压直接输送，用户得到的电压180V，和功率是3600W．输电效率是81.8%；

（2）用户得到的电压219.6V和电功率是4394W．

解析

解：（1）根据P=UI得，I==A=20A

则输电线上的电压损失U损=IR=20×2V=40V，

功率损失P损=I2R=400×2W=800W．

所以用户得到的电压U用户=U-U损=220-40V=180V，

用户得到的功率P用户=P-P损=4400-800W=3600W．

因此输电效率是η=×100%=81.8%

（2）=，得U1=2200V

=，得I1=2A

则输电线上的电压损失U损′=I1R=2×2V=4V

功率损失P损′=I2R=4×2W=8W

所以降压变压器的输入电压U2=U1-U损′=2200-4V=2196V

降压变压器的输入功率P2=P-P损′=4400-8W=4392W

=，

则用户得到的电压U用户′=219.6V

变压器输入功率和输出功率相等

所以用户得到的功率P用户′=P2=4394W．

答：（1）如果用220V的电压直接输送，用户得到的电压180V，和功率是3600W．输电效率是81.8%；

（2）用户得到的电压219.6V和电功率是4394W．

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题型：简答题

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简答题

如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏）供电．如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1：4和4：1，那么在输电线上耗掉的功率多大？

正确答案

解：全校消耗的功率P1=22×40×6W=5280W，

降压变压器原线圈电压为U3，，

而U4=220V，则U3=4×220V=880V，

，

线路损失功率W=144W．

答：输电线上耗掉的功率为144W．

解析

解：全校消耗的功率P1=22×40×6W=5280W，

降压变压器原线圈电压为U3，，

而U4=220V，则U3=4×220V=880V，

，

线路损失功率W=144W．

答：输电线上耗掉的功率为144W．

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题型：填空题

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填空题

用发电机通过如图所示的输电线路给用户供电，发电机的输出功率P=500kW，升压变压器副线圈两端电压U2=50000V，升压变压器副线圈的匝数比为1：100，两变压器输电导线上损耗的功率△P=1500W，降压变压器的原副线圈的匝数比n3：n4=4895：38，变压器为理想变压器，发电机的输出电压U1=______，输电导线的总电阻R=______Ω，降压变压器的输出电压U4=______V．

正确答案

5000V

15

387

解析

解：由电压之比等于匝数之比可得：

输入端的电压U1===5000V；

由P=UI可知，输电电流I===10A；

则由P=I2R可知：导线上的电阻R===15Ω；

U3=U2-IR=50000-10×15=49850V；

则U4===387V；

故答案为：5000V；15；387

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题型：简答题

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简答题

某电站发电机输出功率P1=4.5kW，输出电压U1=250V，将电能远距离输送到用电区去，输电线电阻r=25Ω，线路上功率损失为输出功率的5%，用户需要U4=220V电压，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？

正确答案

解：根据得，输电线上的输送电流=3A，

则升压变压器的输出电压，

升压变压器原副线圈的匝数比．

输电线上损失的电压△U=Ir=3×25V=75V，

则降压变压器的输入电压U3=U2-△U=1500-75V=1425V，

降压变压器原副线圈的匝数比．

答：升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是1：6，285：44．

解析

解：根据得，输电线上的输送电流=3A，

则升压变压器的输出电压，

升压变压器原副线圈的匝数比．

输电线上损失的电压△U=Ir=3×25V=75V，

则降压变压器的输入电压U3=U2-△U=1500-75V=1425V，

降压变压器原副线圈的匝数比．

答：升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是1：6，285：44．

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题型：多选题

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多选题

如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为1：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100Ω．降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）．未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW．下列说法中正确的有（　　）

A降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz

B远距离输电线路损耗功率为180kw

C当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变小

D当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变小

正确答案

A,C

解析

解：A、由图乙知交流电的周期0.02s，所以频率为50Hz，A正确；

B、由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000V，所以输电线中的电流为：，输电线损失的电压为：△U=IR=30×100=3000V，输电线路损耗功率为：△P=△UI=90kW，B错误；

C、当传感器R2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V的示数变小，C正确；

D、由C知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D错误；

故选：AC．

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题型：简答题

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简答题

某发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给用户，输电站输出功率是100kW，输出电压是250V，升压器原副线圈的匝数之比为1：25，输电线上功率损失为4%，用户所需电压为220V，求输电线的电阻和降压变压器的匝数比是多少？

正确答案

解：根据得，

升压变压器副线圈两端电压U2=U1=6250V

副线圈的电流 I2==16A

输电线电阻R上损失的功率为I22R=4%P

则R==15.6Ω

降压变压器原线圈的电压为：U1′=U2-I2R=6×103V

则降压器上原、副线圈的匝数比：．

答：输电线的电阻为15.6Ω，降压变压器的匝数比是300：11．

解析

解：根据得，

升压变压器副线圈两端电压U2=U1=6250V

副线圈的电流 I2==16A

输电线电阻R上损失的功率为I22R=4%P

则R==15.6Ω

降压变压器原线圈的电压为：U1′=U2-I2R=6×103V

则降压器上原、副线圈的匝数比：．

答：输电线的电阻为15.6Ω，降压变压器的匝数比是300：11．

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题型：简答题

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简答题

人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、风能、煤等燃烧的化学能…）转化为电能．为了合理的利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方．但是，用电的地方往往很远．因此，需要高压输送线路把电能输送到远方．如果某发电站将U=6000V的电压直接地加在高压输电线的输入端，向远方供电，且输送的电功率为P=800kW．则此时安装在高压输送线路的输入端和终端的电能表一昼夜读数就相差△E=9600kW•h（1kW•h=1 度电）．求：

（1）该输电线路的电阻为多少？

（2）此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压．

（3）若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n1：n2）是多少的变压器？

（4）若输电效率仍为98%，用户所需电压为220V，则应在用户处安装一个变压比（n3：n4）是多少的变压器？

正确答案

解：（1）由△E=9600 kW•h可知△P==400 kW，

由P=UI可知△P=△UI，

且I== A，则△U==3000 V．由△P=

得R线=22.5Ω．

（2）P有=P-△P=400 kW

输电效率η=×100%=50%，

终端电压U1=U-△U，则U1=3000 V．

（3）损失功率为总功率的2%，则P损=P×2%=16 kW，

==，

==．

（4）由P损=

得U损=600 V，由=得U2=U=30000 V

则降压变压器原线圈两端电压U3=U2-U损=29400 V，

==．

答：（1）该输电线路的电阻为22.5Ω

（2）此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压分别为50%和3000V；

（3）若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n1：n2）是1：5的变压器；

（4）若输电效率仍为98%，用户所需电压为220V，则应在用户处安装一个变压比（n3：n4）是1470：11的变压器．

解析

解：（1）由△E=9600 kW•h可知△P==400 kW，

由P=UI可知△P=△UI，

且I== A，则△U==3000 V．由△P=

得R线=22.5Ω．

（2）P有=P-△P=400 kW

输电效率η=×100%=50%，

终端电压U1=U-△U，则U1=3000 V．

（3）损失功率为总功率的2%，则P损=P×2%=16 kW，

==，

==．

（4）由P损=

得U损=600 V，由=得U2=U=30000 V

则降压变压器原线圈两端电压U3=U2-U损=29400 V，

==．

答：（1）该输电线路的电阻为22.5Ω

（2）此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压分别为50%和3000V；

（3）若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n1：n2）是1：5的变压器；

（4）若输电效率仍为98%，用户所需电压为220V，则应在用户处安装一个变压比（n3：n4）是1470：11的变压器．

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题型：单选题

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单选题

2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害．新华网长沙1月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的冰凌，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9△P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（　　）

A输电电流为

B输电电流为9I

C输电电压为3U

D输电电压为

正确答案

D

解析

解：高压线上的热耗功率△P=I2R线 ①

若热耗功率变为9△P，则9△P=I′2R线 ②

由①②得I′=3I，所以A B错误．

又输送功率不变，由P=UI=U′I′得U′=U，所以C错误，D正确．

故选D．

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