1、第5节电能的输送一、选择题1关于电能输送的以下分析，正确的是()A由公式P知，输电电压越高，输电线上功率损失越少B由公式P知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少C由公式PI2R知，输电电流越大，输电线上功率损失越大D由公式PUI知，输电导线上的功率损失与电流成正比解析：选C输电导线上损失的功率P损I2R，U指输电线上损失的电压，而不是输电电压故C正确2直流输网技术在近期尚不具备大规模工程应用能力，因此在2030年前，近距离输电将主要采用高压交流输电方式，远距离则主要采用高压直流输电方式，则下列说法正确的是()A高压直流输电方式可以不用变压器B高压直流输电是利用变压器把交流电变为直流电C高压
2、交流输电的输送电压越高，电能的输送损失越小D高压交流输电过程中的主要电能输送损失元件是变压器解析：选C远距离高压输电时也需要升压和降压，也必须用到变压器，故A选项错误；变压器只能改变电压，不能将交流变成直流，故B选项错误；根据公式PUI及PI2R可知，输送电压越高，电能的输送损失就越小，故C选项正确；远距离输电中电能的损失主要是在导线上，变压器损失电能很少，故D选项错误3远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0.则当输电电压提高为2U0时()A由I得，输电线上的电流变为2I0B由I得，输电线上的电流变为C由P得，输电线上损失的电功率为4P0D由PI
3、U得，输电线上损失的电功率为2P0解析：选B设输电线的电阻为R，当输电线上的电流为I0时，损失的电功率为P0I02R.当输电电压提高为2U0时，由I可知输电线上的电流变为，输电线上损失的电功率为P损2R，故选项B正确4(2018福建莆田六中月考)如图为远距离输电的简化电路图发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则()A输电线路上损失的电功率I1UB输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为I12rD用户端的电压为解析：选D发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路
4、上损失的电功率是：I1(UU1)，故A错误；发电厂的输出电压是U，所以输电线上的电压不可能降为U，故B错误；等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线损耗的功率是：I12r，故C错误；由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是U2，则U1I1U2I2，得U2，故D正确5(多选)(2019广西南宁三中模拟)远距离输电装置如图所示，电厂输送功率一定，升压变压器和降压变压器均是理想变压器当开关S由2改接为1时，下列说法正确的是()A电压表示数变小B电流表示数变大C电流表示数变小D输电线损失的功率减小解析：选CDS接到1后，升压变压器副线圈匝数增多，所以输电电压U2升
5、高(U1U2N1N2，N2增多)，因为输出功率不变，所以输电线电流减小，电流表的示数减小，输电线上的电压减小，所以最终降压变压器的输出电压变大，电压表测路端电压，示数变大，则A、B错误，C正确；电流表示数减小，输电线损失功率减小，故D正确6发电厂的输出电压为U1，发电厂至用户间输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，用户得到的电压为U2，则下列输电导线上损耗功率的表达式中不正确的是()A(U1U2)IBI2RCD解析：选C升压变压器的输出电压为U1，降压变压器的输入电压为U2，则输电线上的电压损失UU1U2，输电线上损失的功率为P损UII(U1U2)或P损UI，故A、D正确；因为输电线上的电
6、流为I，则输电线上损失的功率P损I2R，故B正确，C错误7超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1993年我国科学家与国外科学家合作制成了临界温度为134 K的高温超导材料利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 ，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为()A1 kWB1.6103 kWC1.6 kWD10 kW解析：选A输电线电阻R0.4 ，输电线电流I，输电线上损失功率P损I2R，P损1 kW，则用超导电缆替代原来的输电线节约电功率为P损1
7、 kW，故A正确8某科技小组在实验室中研究远距离输电由于输电线太长，他将每50米导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路第一次直接将输电线与实验电源及用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I1、P1；第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为n1n2，T1为升压变压器理想变压器T2与用电器相连，T2为降压变压器，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I2、P2.下列说法中正确的是()A第二次实验时因为多接了两个变压器，所以P2P1B通过该实验可以证明，提高输电电流能减小远距离输电的能量损失C若输送功率一定，则I2I1n1n2D若输送功率一定，则P2
8、P1n22n12解析：选C实验表明，提高输送电压，可减小输送电流，而输电线上的功率损耗减小，所以A、B错误；第一次实验输电线上的电流I1，输电线上损失的功率P1I12RR；第二次实验，升压变压器副线圈上的电压U2U1，输电线上的电流I2.输电线上损失的功率P2I22RR，所以I2I1U1U2n1n2，P2P1U12U22n12n22，故C正确，D错误9如图所示为某小型电站高压输电示意图发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为101和110，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理
9、想的，则下列说法正确的是()A升压变压器原、副线圈的匝数比为B采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 AC线路输送电功率为220 kWD将P上移，用户获得的电压将降低解析：选C根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：，故A错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为110，由公式，得输电电流为IA21010 A100 A，故B错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，输电电压为U210220 V2 200 V，线路输送电功率为PU2IA2220 kW，故C正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户
10、获得的电压将升高，故D错误10(多选)如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率P08.8104 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电输送电压为u1 100sin 200t V，输电导线的总电阻为r5 ，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的是()A输电线上的电流为220 AB降压变压器匝数比C用电器的额定功率P5.6104 WD用电器上交流电的频率为100 Hz解析：选CD输送电压为u1 100sin 200t V，可知输送电压的有效值为1 100 V，输电线上的电流：I80 A，故A错误；输电线消耗的电压：U损Ir8
11、05400 V，到达降压变压器的电压：U3UU损1 100400700 V，所以降压变压器的匝数比：，故B错误；输电线损耗的电功率：P损I2r802532 000 W，到达降压变压器的电功率：P3P0P损8.810432 0005.6104 W，理想变压器的输出功率等于输入功率，所以用电器的额定功率也是5.610 4W，故C正确；由于输送电压为u1 100 sin 200t V，可知输送电压的频率为100 Hz，所以用电器上交流电的频率为100 Hz，故D正确二、非选择题11某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线路总电阻是6 .(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率；(2)若改
12、用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压解析：(1)输电线上的电流为I A52.63 A输电线路损耗的功率为P线I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高压输电后，输电线上的电流变为I A4 A用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046) V4 976 V根据用户得到的电压为U2U14 976 V226.18 V.答案：(1)16.62 kW(2)226.18 V12某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 ，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V.(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V40 W”的电灯多少盏？解析：(1)根据功率公式可知，P损I22R线，解得升压变压器的输出电流I220 A，升压变压器的输入电流I1200 A，根据理想变压器电流和匝数关系可知，根据欧姆定律可知，U3U2I2R线4 800 V，根据理想变压器电压和匝数关系可知，.(2)降压变压器中输出功率等于输入功率，P3P4，其中P4(40n60103)W，P396 kW，联立解得n900盏答案：(1)11024011(2)900盏