河北省邢台市高中物理 第五章 交变电流 5电能的输送

河北省邢台市高中物理 第五章 交变电流 5电能的输送

‎5.5 电能的输送 ‎ ‎1．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：‎ ‎____________________，____________________.‎ ‎2．远距离输电基本原理：在发电站内用________变压器______电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器______所需的电压．‎ ‎3．下列关于电能输送的说法中正确的是( )‎ A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济 B．减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电 C．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积 D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等 ‎4．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )‎ A．U1∶U2 B．U∶U C．U∶U D．U2∶U1‎ ‎5．如图1所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )‎ 图1‎ A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 ‎【概念规律练】‎ 知识点一 线路损耗问题 ‎1．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是( )‎ A. B. C．I2R D．I(U1－U2)‎ ‎2．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是( )‎ A．输电线上的电流I＝ B．输电线上的电流I＝ C．输电线上损失的功率P＝()2R D．输电线上损失的功率P＝ 知识点二 远距离输电线路中各物理量的关系 ‎3．一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T‎1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡 (220 V，60 W)．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的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则( )‎ A．T1原、副线圈电流分别为‎103 A和‎20 A B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V C．T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1‎ D．有6×104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光 ‎4．某小型水电站的电能输送示意图如图2所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2‎ ‎，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则( )‎ 图2‎ A.> B.< C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 ‎【方法技巧练】‎ 关于远距离输电问题的分析方法 ‎5．发电机的端电压220 V，输出电功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户，则 ‎(1)画出全过程的线路示意图；‎ ‎(2)求用户得到的电压和功率；‎ ‎(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．‎ ‎6．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则下列关系式正确的是( )‎ A．P′＝ B．P′＝ C．P用＝P－ D．P用＝P(1－)‎ ‎1．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( )‎ A．可节省输电线的材料 B．可根据需要调节交流电的频率 C．可减小输电线上的能量损失 D．可加快输电的速度 ‎2．在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )‎ A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D．输电线路上损失的功率跟输电线上电流成正比 ‎3．某用电器离供电电源的距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是( )‎ A. B. C. D. ‎4．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )‎ A．n2倍 B．n倍 C. D. ‎5．在如图3所示的远距离输电电路图中，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，下列说法中正确的有()‎ 图3‎ A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 ‎6．某农村水力发电站的发电机输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器．降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( )‎ A．升压变压器的副线圈的电压变大 B．高压输电线路的电压损失变大 C．降压变压器的副线圈上的电压变大 D．降压变压器的副线圈上的电压变小 ‎7．某发电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220 kV送电，下面哪个选项正确( )‎ A．因I＝，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B．因I＝，所以输电线上的电流减为原来的 C．因P＝，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍 D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的 ‎8.有一座小型水电站，输出的电功率是25 kW，输出电压为400 V．若输电导线的总电阻为1 Ω，求输电线上损失的电功率和用户得到的功率分别是________，________.‎ ‎9．水电站给远处山村送电的输出功率100 kW，用2 000 V的电压输电，线路上损失的功率是2.5×104 W，如果用20 000 V的高压输电，线路上损失的功率为________W.‎ ‎10．对某一输电线路，线路架设情况已确定，现要求输送一定的电功率P，若输电线上损失的功率占输送功率P的百分比用η表示，输电线路总电阻用r表示，输电电压用U表示，则η、P、U、r间满足什么关系？从中你能得出什么结论？‎ ‎11.某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向‎80 km远处用户供电．已知输电导线的电阻率为ρ＝2.4×10－8 Ω·m，导线横截面积为1.5×10－‎4 m2‎，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：‎ ‎(1)升压变压器的输出电压；‎ ‎(2)输电线路上的电压损失．‎ ‎12．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图4所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V,40 W”的电灯6盏，若要保证电灯全部正常发光，求：‎ 图4‎ ‎(1)发电机输出功率；‎ ‎(2)发电机电动势；‎ ‎(3)输电效率；‎ ‎(4)若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半．‎