- 电能的输送
- 共328题
某小型水电站输送功率为20KW,输电线路总电阻为6欧姆。
（1）若采用380V电压输电，求输电线的损耗功率。(6分)
（2）若改用5KV的高压输电，用户端利用n1:n2=22:1 的变压器降压，求用户得到的电压。
正确答案
(1).16.6KW （2）226.2V
试题分析：（1）输电线路损耗的功率为
（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为
根据
点评：根据功率的计算公式
在远距离输电中, 发电机发出的电压为220伏, 发出的电功率为44千瓦, 输电线的总电阻为0.2欧, 为减小输电线损失的电压和电能，使用原副线圈匝数比为1:10的升压变压器升压,再用10:1的降压变压器降压方式送电. 输电线上损失的电压为_______V, 损失的电功率为________W
正确答案
4 80
根据P=UI知道I=200A。因为原副线圈匝数比为1:10，
为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程
中某一水电站发电机组设计为：水以
出，流出水位比流入的水位低
效率为80℅，求：
（1）发电机组的输出电功率是多少
（2）如果发电机输出电压为240V，用户需电压220V，输电线路中能量损失为5﹪，
输电线电阻为19.5Ω，那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少。
正确答案
（1）设时间t内水流质量为m，
水轮机获得的机械能为
则发电机的输出电能：
发电机的输出功率：
代入数据，解得P0=624KW
（2）发电机的输出电流为I1=P0/U1
输电线路损失
输电电流由焦耳定律得，
则升压变压器原副线圈匝数比 
用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
输出电流
所以用户降压变压器原副线圈匝数比 
本题考查了交变电流的变压器的应用、远距离输电、能量守恒等知识点，水的重力势能和动能转化为电能，在远距离输电中现根据线路损耗求得线路电流，根据变压器的匝数比和电压比、电流比、功率关系求解
有一台内阻为r=0.25Ω的发电机，供给一个学校的用电．如图所示，升压变压器的匝数比是1：4，降压变压器的匝数比是4：1，输电线的总电阻R=1Ω．全校共有22个班，每班有“220V、40W”的电灯24盏，若要保证全部电灯正常发光，求：
（1）输电线路中损失的电压；
（2）发电机的输出功率；
（3）发电机的电动势．
正确答案
（1）降压变压器的输出功率为：P=40×22×24=21120W
则降压变压器的输出电流为：I4=
输电线上的电流为：I2=I3=
电压损失为：△U=I2R=24×1=24V
（2）输电线上损失的功率为：△P=I22R=242×1=576W
则发动机的输出功率为：P0=P+△P=21120+576W=21696W；
（3）降压变压器的输入电压：U3=
则升压变压器的输出电压：U2=U3+△U=880+24=904V
升压变压器原线圈的电压：U1=
I1=
电动势为：E=U1+I1r=226+96×0.25V=250V．
答：（1）输电线路中损失的电压为24V；
（2）发电机的输出功率为21696W；
（3）发电机的电动势为250V．
有条河流，流量Q=2m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的需要，使用户获得220V电压，则
（1）该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？（g取10m/s2）
（2）能使多少盏“220V100W”的电灯正常发光？
正确答案
（1）6:125 235:11（2）470
试题分析：（1）水力发电主要是把水的重力势能转化为电能，已知流量Q，那么时间t秒内转化的电能
远距离输电示意图如上图，则有
升压变压器没有能力损失，因此
变压器电压与匝数成正比，所以升压变压器匝数比
在输电线部分，由于输电线电阻分压，导致降压变压器的输入电压
而用户端电压
所以
（2）“220V100W”的电灯正常发光时每盏灯消耗100w功率，到达用端的总功率为
可满足N盏灯正常发光，
在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站，发电机输出的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800 kWh。求：
（1）输电线上的电流 I、输电线的总电阻r和输电线上的损耗的电压U损
（2）若想把损耗功率控制在输送功率的1.6%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？线路损耗的电压是多少？
正确答案
（1）100A 20Ω 2000V （2）25kV 400V
试题分析：（1） （1分）
输电线上的电流 
输电线损耗功率
（2）
(1分)
点评：中等难度。处理远距离高压输电问题时，首先要根据具体问题正确画出输电线路的示意图，解题时抓住发电机和用电器的连接线路，研究两个变压器的两次电压变换、电流变换，再根据电压、电流以及理想变压器输入、输出功率关系依次求解．
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
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
故答案为：小于，大于，等于，大于．
（15分）风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如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10Ω.若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．
正确答案
(1)1∶20 240∶11 (2)96kW
试题分析：(1)输电线损失的功率
P损＝P×4%＝100kW×4%＝4kW.
输电线的电流I2＝
升压变电器输出电压U2＝
升压变压器原、副线圈匝数比：
电压损失U损＝I2R线＝20×10V＝200V.
降压变压器原线圈端电压U3＝U2－U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＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96%kW＝96kW.
点评：难度中等，处理此类问题，输电线上功率的损耗常作为突破口，求得输送电流之后再由电压见的关系确定其他物理量
有一台内阻为1Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图13—14所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1：4，降压变压器原、副线圈匝数比为4：1，输电线的总电阻为4Ω。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则
小题1:发电机的输出功率多大？
小题2:发电机的电动势多大？
正确答案
小题1:
小题2:
P4=40×6×22="5280W " （1`）
U4=220V
I3=P4/220=24A
单相交流发电机的路端电压为220 V，输出的电功率为4 400 W，发电机到用户单根输电线的电阻为2 Ω.求：
（1）用户得到的电压和电功率各是多少？
（2）如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？
正确答案
（1）140 V 2 800 W
（2）219.2 V 4 384 W
（1）不用变压器，直接输电时，干线中电流
电线损失的电压为U损=IR线="20×2×2" V="80" V
损失的功率为P损=IU损="1" 600 W
用户得到的电压U户="220" V-80 V="140" V
用户得到的功率P户=P-P损="2" 800 W.
（2）用变压器时，电路如图所示
由
U2=U1-I线R="2" 200 V-2×4 V="2" 192 V
由
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