1、课时跟踪检测(十一) 电能的输送1在远距离输电过程中,为减少输电线路上的电能损失,可采用的最佳方法是()A使输电线粗一些B减短输电线长度C减少通电时间 D采用高压输电解析:选D从造成电能损失的原因分析,要减少电能损失,需要减小电阻或减小输电电流。减小电阻的方法实现起来较困难,因此应当采用高压输电,减小输电电流。2远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n倍,则下列说法中正确的是()A输电线上的电流变为原来的n倍B输电线上的电压损失变为原来的C输电线上的电功率损失变为原来的D若输电线上的电功率损失不变,输电线路长度可变为原来的n2倍解析:选DPUI,当U变为原来的n倍时,I变为原来的
2、;输电线上的电压损失:UR线电功率损失:P损2R线输电线电阻R线,当l变为原来的n2倍时,电阻增大为原来的n2倍,由式知P损不变。3(多选)发电厂发电机的输出电压是U1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R,导线中的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损失的功率下列表达式正确的是()A. B.CI2R DI(U1U2)解析:选BCD用P求电阻上损失的功率时,U要与电阻R相对应,选项A中的U1是输出电压不是输电线上的电压,故选项A是错误的。选项B中的U1U2是输电线上的电压,因此,选项B是正确的。选项C、D中的电流I是输电线中的电流,故选项C、D都是正确的。4输电线的电阻共计为r,输送的电功率
3、为P,用电压U送电,则用户能得到的电功率为()AP BPrCP D.r解析:选B用户能得到的电功率为输送的电功率与输电线上损失的热功率之差,所以P用户P2r,选项B正确。5用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电,若输送的电功率相等,在输电导线上损失的电功率也相同,则在两种情况下输电导线截面积之比S1S2为()A. B.C.2 D.2解析:选C由输送的电功率PIU,损失的电功率PI2R,得PR。由题意知,R1R2,由此得,因为R,所以。6远距离输电线路的示意图如图1所示,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是()图1A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线
4、中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析:选C变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,选项A、B错误;用户用电器总电阻减少,根据P,消耗功率增大,输电线中电流增大,线路损失功率增大,C项正确;升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压,D项错误。7把功率为220 kW的电能用铝导线(铝的电阻率2.7108 m)输送到10 km外的地方,要使功率损失不超过输送功率的10%。(1)如果采用220 V的电压输电,导线的横截面积至少要多大?采
5、用这样的导线切合实际吗?(2)若采用110 kV的电压输电,导线的横截面积是多大?(3)对于同种输电导线,若分别采用110 kV和220 V输电,损失的功率之比是多少?解析:(1)如果采用220 V的电压输电,则通过导线的电流I A103 A。由于功率损失P10%P022 kW22103 W,且PI2R,因此导线的电阻R 0.022 。根据R可得,导线的横截面积S m22.46102 m2。所以,导线横截面的半径r8.85 cm。由上述计算可知,采用这样粗的导线是不切实际的。(2)若采用110 kV的电压输电,则通过导线的电流I A2 A。同理,可计算出导线横截面的半径r0.02 cm。(3)
6、对于同种输电导线,若分别采用110 kV和220 V输电,损失的功率之比为2。答案:见解析8(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图2所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41,降压变压器副线圈两端交变电压u220sin 100t V,降压变压器的副线圈与阻值R011 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是()图2A通过R0电流的有效值是20 AB降压变压器T2原、副线圈的电压之比为41C升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输
7、入功率解析:选ABT2副线圈两端交流电压u220sin 100t V,电压有效值为220 V,则通过R0的电流有效值I A20 A,A项正确;由原、副线圈电压与匝数的关系知B项正确;由于输电线有电阻,所以升压变压器T1的输出电压和输出功率大于降压变压器T2的输入电压和输入功率,C、D两项均错。9(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图3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3A.B.C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输
8、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解析:选AD由于输电线上的功率损耗,故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率,P出P损P入,故D正确。,因为U1200 VU4220 V,U2U3U2U线,故,选项A正确。10某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V,输出电功率为50 kW,如果用电阻为3 的输电线向远处用户送电,这时用户获得的电压和电功率是多少?若要求输电线上损失的电功率是输电功率的0.6%,则发电站要安装一个升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用,不考虑变压器的能量损失,这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少?解析:用500 V电压送电时示
9、意图如图甲所示,输电功率为50 kW时输电线上的电流甲I0 A100 A。用户获得电压U1U0I0R(5001003) V200 V,因此用户获得的功率P1I0U12104 W。改用高压输送时,示意图如图乙所示。要求P损0.6%P,即P损501030.6% W300 W。乙输电电流I A10 A。发电站升压后输电电压U V5 000 V。升压变压器匝数比。输电线上损失的电压UIR103 V30 V。到达用户输入变压器电压U2UU(5 00030)V4 970 V。故降压变压器的匝数比。答案:见解析11某学校有一台应急备用发电机,内阻为R1 ,升压变压器的匝数比为14,降压变压器的匝数比为41,
10、输电线的总电阻为r4 ,全校22个教室,每个教室用“220 V40 W”的灯泡6盏,要求所有灯都正常发光,则(1)输电线上损耗的电功率多大?(2)发电机的输出功率多大?(3)发电机的电动势多大?解析:(1)根据题意,画出从发电机到教室灯泡之间的输电过程,如图所示。所有灯都正常工作的总功率为P222640 W5 280 W用电器都正常工作时的总电流I2 A24 A两个变压器之间输电线上的电流IrI26 A故输电线上损耗的电功率PrIr2r144 W。(2)升压变压器的输出功率P1PrP25 424 W。而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率P出P1P15 424 W。(3)降压变压器上的输入电压U24U2880 V输电线上的电压损失UrIrr24 V因此升压变压器的输出电压U1UrU2904 V升压变压器的输入电压U1226 V升压变压器的输入电流I14Ir24 A发电机的电动势EU1I1R226 V241 V250 V。答案:(1)144 W(2)5 424 W(3)250 V