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

一台交流发电机的最大输出功率为98kW，电压为350V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R=4Ω．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、100W）．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的5%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（　　）

A变压器T1原线圈中电流为35A

B变压器T2原线圈的电压为2800V

C变压器T1的变压比为1：8

D有931盏灯泡（220V、100W）正常发光

正确答案

C,D

解析

解：A、由P=UI可得，升压变压器输入电流I===280A，故A错误；

C、由P损=I2R得，升压变压器的输出电流I===35A

由变流比公式，得：

==

故C正确；

B、根据 =，得：

升压变压器的输出电压：U2==8×350=2800V

输电线上的电压损失：U损=I2R=35×4V=140V

降压变压器的输入电压：U3=U2-I2R=2800-35×4=2660V

故B错误；

D、用户得到的功率P3=P2-5%P2=0.95×98KW=93.1KW

可供灯泡正常发光的盏数n===931

故D正确；

故选：CD．

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题型：简答题

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简答题

有一台内阻为1欧的发电机，供给一个学校照明用电，升压变压器匝数比为1：5，降压变压器匝数比为5：1，输电线的总电阻R=10欧，全校共20个班，每班有“220V40W“灯6盏．若保证全部电灯正常发光，则：

（1）发电机输出功率多大？

（2）发电机电动势多大？

正确答案

解：（1）降压变压器的输出功率为：

P=40×22×6=5280W

降压变压器副线圈的电流：

I4=×6×22=24A

降压变压器原线圈的电流：

I3=×24=6A

输电线损失的功率：

△P=R=144W

所以输入功率：

P1=5280+144=5424W

（2）降压变压器原线圈电压为：

U3=×220=880V

输电线上损失的电压为：

△U=I3R=24V

则发动机的输出电压为：

U2=880+24=904V

所以发电机原线圈电压：

U1=×904=226V

根据电流与匝数成反比知发电机原线圈中电流为：

I1=×6=24A，

发电机内阻分压：

Ur=24×1=24V

电动势为：

E=226+24=250V

答：（1）发电机输出功率为5424W；

（2）电动势为250V．

解析

解：（1）降压变压器的输出功率为：

P=40×22×6=5280W

降压变压器副线圈的电流：

I4=×6×22=24A

降压变压器原线圈的电流：

I3=×24=6A

输电线损失的功率：

△P=R=144W

所以输入功率：

P1=5280+144=5424W

（2）降压变压器原线圈电压为：

U3=×220=880V

输电线上损失的电压为：

△U=I3R=24V

则发动机的输出电压为：

U2=880+24=904V

所以发电机原线圈电压：

U1=×904=226V

根据电流与匝数成反比知发电机原线圈中电流为：

I1=×6=24A，

发电机内阻分压：

Ur=24×1=24V

电动势为：

E=226+24=250V

答：（1）发电机输出功率为5424W；

（2）电动势为250V．

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题型：简答题

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简答题

（1）水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一．某小河水流量为40m3/s，现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电．

①设发电机输出电压为500V，在输送途中允许的电阻为5Ω，许可损耗总功率的5%，则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大？

②若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？g取10m/s2．

（2）探月飞船离开地球后关闭推进器，仅仅依靠惯性沿地球与月球的连心线飞往月球．在飞行途中飞船会经过一个特殊的点P，在这一点，飞船所受到的地球对它的引力与月球对它的引力正好抵消（不考虑其他星体对飞船的引力作用）．已知地球质量为6.0×1024kg，月球质量为7.4×1022kg，地球中心与月球中心之间的距离约为 r=3.8×108m．

①在探月飞船到达P点之前，飞船作什么运动？

②P点距离月球中心多远？

正确答案

（1）解：①设送电电流为I，损耗的功率为P耗、导线R线，

由P=I2R

解得：

设送电电压为U送，由P=IU

解得：

则升压变压器原副线圈匝数比

②发电时水的重力势能转化为电能

故：mgh×50%=Pt

其中

∴

（2）解：①在探月飞船到达P点之前，飞船作减速运动（加速度逐渐减小的减速运动）；

②设P点距离月球中心为x，则

代入数据，解得：

答：（1）①所用升压变压器原副线圈匝数比应是1：20；②拦河坝至少要建5m高．

（2）①在探月飞船到达P点之前，飞船作加速度逐渐减小的减速运动；②P点距离月球中心3.8×107m．

解析

（1）解：①设送电电流为I，损耗的功率为P耗、导线R线，

由P=I2R

解得：

设送电电压为U送，由P=IU

解得：

则升压变压器原副线圈匝数比

②发电时水的重力势能转化为电能

故：mgh×50%=Pt

其中

∴

（2）解：①在探月飞船到达P点之前，飞船作减速运动（加速度逐渐减小的减速运动）；

②设P点距离月球中心为x，则

代入数据，解得：

答：（1）①所用升压变压器原副线圈匝数比应是1：20；②拦河坝至少要建5m高．

（2）①在探月飞船到达P点之前，飞船作加速度逐渐减小的减速运动；②P点距离月球中心3.8×107m．

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题型：简答题

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简答题

某风力发电厂的发电电压为500V，经过升压变压器升压后，再利用总电阻R=10Ω的线路向外输送电能．输送功率P0=300kW，输电电压U=10kV．

（1）求升压变压器的原线圈与副线圈匝数比；

（2）求输电导线上的电流大小；

（3）求输电导线上损失的功率，并提出减少输电导线上功率损失的措施．

正确答案

解：（1）由得，升压变压器的原线圈与副线圈匝数比；

（2）输电导线上的电流；

（3）输电导线上损失的功率P损=I2R=9×103W；

可以采用减小输电导线的电阻、提高输电电压等措施．

答：（1）升压变压器的原线圈与副线圈匝数比为1：20；

（2）输电导线上的电流大小为30A；

（3）输电导线上损失的功率为9×103W，可以采用减小输电导线的电阻、提高输电电压等措施减少输电导线上功率损失

解析

解：（1）由得，升压变压器的原线圈与副线圈匝数比；

（2）输电导线上的电流；

（3）输电导线上损失的功率P损=I2R=9×103W；

可以采用减小输电导线的电阻、提高输电电压等措施．

答：（1）升压变压器的原线圈与副线圈匝数比为1：20；

（2）输电导线上的电流大小为30A；

（3）输电导线上损失的功率为9×103W，可以采用减小输电导线的电阻、提高输电电压等措施减少输电导线上功率损失

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题型：填空题

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填空题

用电压U和kU通过同距离相同材料的输电线向用户输送同样的总功率，若要求输电线损失的功率相同，则前后两种情况输电线的横截面积之比为______，若采用同样粗细的导线输电，则前后两种情况输电线损失的功率之比为______．

正确答案

K2

解析

解：根据P=UI得，输送电流之比等于输电电压之比，则==K．

①若输电线损失的功率相同，根据△P=I2R得，输电线上的电阻R=，则电阻之比==，由R=ρ知，导线长度和材料也相同，==K2．

②若采用同样粗细的导线输电，则两次电阻相同，根据△P=I2R得，前后两种情况输电线损失的功率之比为：

故答案为：k2，k2．

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题型：单选题

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单选题

某发电站的输出电压为10kV，为了减少远距离输电时的电能损失，要把它变为110kV，则所用的变压器及原、副线圈的匝数比是（　　）

A升压变压器11：1

B升压变压器1：11

C降压变压器11：1

D降压变压器1：11

正确答案

B

解析

解：变压器的原副线圈两端的电压与匝数成正比，要将电压变为110kv，则所用的变压器为升压变压器

根据=得：变压器的原、副线圈的匝数比为 ===

故选：B．

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题型：简答题

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简答题

马鞍山市拥有长江黄金水道而具有得天独厚的电力资源，是安徽向长三角输送电能重要能源基地．在2010年上海世博会之前分两期兴建了总装机容量为11万千瓦的发电厂．建成后，若采用110kV电压向上海输电．已知从马鞍山到上海的输电线总电阻为1Ω．

（1）求输电导线损耗的功率；

（2）若为了降低损耗，把输电电压提高为220kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率．

正确答案

解：

（1）由公式：P=UI得

由公式：

（2）由公式

再由公式：

则△P=1×106W-2.5×105W=7.5×105W

答：（1）输电线损耗的功率为1×106W；

（2）提高输电电压后比原来少损耗的功率为7.5×105W．

解析

解：

（1）由公式：P=UI得

由公式：

（2）由公式

再由公式：

则△P=1×106W-2.5×105W=7.5×105W

答：（1）输电线损耗的功率为1×106W；

（2）提高输电电压后比原来少损耗的功率为7.5×105W．

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题型：多选题

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多选题

发电机的路端电压为U，直接经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则（　　）

A输电线上的电流为

B输电线上的功率损失为

C用户得到的功率为P-（）2r

D输电线上损失的电压为

正确答案

A,C,D

解析

解：A、根据P=UI得，输送电流I=．故A正确．

B、输电线上损失的功率P损=I2R=R．故B错误．

C、用户得到的规律P′=P-P损=P-（）2R．故C正确，

D、输电线上损失的电压为Ur=Ir=，故D正确．

故选：ACD．

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题型：单选题

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单选题

由发电站向远方工厂输电．在输出功率相同的情况下，下述哪个方法可减小输电线路中电能损失（　　）

A采用电阻较大的导线

B增加发电机组的数量

C增大输电电流

D增大输电电压

正确答案

D

解析

解：AC、远距离输电过程中，电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的；根据功率公式P=I2R知要减小电阻和电流，故ABC错误；

D、输电电流I输=，在输电功率P输一定的情况下，U输越大，输电电流I输越小，导线电阻R一定，由P输=I输2R知，措施D能有效减少输电电能损失．

故选：D．

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题型：简答题

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简答题

某小型实验水电站输出功率P=38KW，输电线路总电阻r=1Ω．

（1）若采用U=380V输电，求输电线路损耗的功率P1．

（2）若改用U1=10000V高压输电，用户端利用n1：n2=44：1的变压器降压，求用户得到的电压U2．

正确答案

解：（1）输电线路损耗的功率为：

P损=（）2R=（）2×1=10KW；

（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为：I′=A=3.8A

用户端在变压器降压前获得的电压为：U1=U-I′R=（10000-3.8×1）V=9996.2V

根据

用户得到的电压为：U2==×9996.2V=227.19V

答：（1）若采用380V输电，求用户得到的功率为10kW；

（2）用户端变压前的电压U1为4976V，变压后得到的电压U2为227.19

解析

解：（1）输电线路损耗的功率为：

P损=（）2R=（）2×1=10KW；

（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为：I′=A=3.8A

用户端在变压器降压前获得的电压为：U1=U-I′R=（10000-3.8×1）V=9996.2V

根据

用户得到的电压为：U2==×9996.2V=227.19V

答：（1）若采用380V输电，求用户得到的功率为10kW；

（2）用户端变压前的电压U1为4976V，变压后得到的电压U2为227.19

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