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1、5.5电能的输送习题同步测控1 .(2009年高考广东卷)如图554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()发电站升压变压器图554A.增加输电导线的横截面积有利于削减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削减电路的发热损耗C.在输送电压肯定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小D.高压输电必需综合考虑各种因素,不肯定是电压越高越好解析:选ABD.依据P=/?/?可知,在电流,肯定的状况下,减小电阻R可以削减电路上的电能损失,而R=p,所以增大输电线横截面积S可减小电阻R,A正确:由输送电功率P=Uh得输电线损失电功率P我=产R=如,可见减小输电电流
2、可减小电路发热损耗,在输送电压肯定时,输送的电功率P越大,电能损失越大,B正确,C错误;高压输电并不肯定是电压越高越好,电压过高时,会带来技术和设备上的困难,所以D正确.2 .关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是()A.由功率尸=(2r,应降低输电电压,增大导线电阻B.由P=U,应低电压小电流输电C.由尸=/2上应减小导线电阻或减小输电电流D.上述说法均不对解析:选C.输电时导线上损失的电压AU=R,它不同于输电电压,P=昔或P=U中的U应为导线上损失的电压,故A、B错,导线上功率的损失为发热损失,即P=?/?,故C正确.3 .照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在
3、晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些.这是因为用电高峰时()A.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低B.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小C.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大D.供电线路上电流恒定,但开的灯比深夜时多,通过每盏灯的电流小解析:选C.照明供电线路的用电器是并联的,晚上七、八点钟用电高峰时,用电器越多,总电阻越小,供电线路上的电流越大,输电线上损失的电压较大,用户得到的电压较小,C正确.4 .远距离输电,原来用电压Uo输电,在输电线上损失的电功率为Po,现在要使输电线上损失的电功率削减到原来的
4、1/10,则输电电压应为()A.100UOB.10UOC.WlOD.WlOO解析:选B.设线路电阻为r,损失功率为尸损=八线路电流为/=PUo解得尸摘则P/oc7UO当P拉为原来的古时,Uo=ibt0选项B正确.5.通过相同材料的导线向同一用户输送IOkW的电功率,如在输送电压为UOV和220V两种状况下导线上损失的电能相同,那么这两种状况下输电线的截面积之比为多少?解析:P投=/%现=(专)2R技=铲(,所以S=点会由于输送的电功率利P报都相同,且两2202地距离不变即/相同,材料也相同,所以与:S2=储=4:1.答案:4:1谍时训练一、选择题1.发电厂发电机的输出电压为S,发电厂至用户的输
5、电导线的总电阻为R,通过输电导线的电流为/,输电线末端的电压为S,下面选项表示输电导线上损耗的功率的是()(/TQ(U1.U2)2aTbRC.FRD.I(Ui-Ui)解析:选BCD.输电线上损耗的功率P我=2r=1.R=U损,而U我=Ul-U2,故B、C、D正确.2.水电站向小山村输电,输送电功率为50kW,若以UoOV送电,则线路损失为IOkW,若以330OV送电,则线路损失可降为()A.3.3kWB.1.IkWC.30kWD.11kWP2解析:选B.由P=U/,AP=Z2R可得:AP=伊,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的/即AP=1.lkW.3 .(2010年高考江苏卷)
6、在如图555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志向变压器,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)图555大,下列说法中正确的有(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解析:选CD.对升压(或降压)变压器而言,由变压器电压比Ul:U=n:2知,输入电压不变,匝数不变,输出电压不变,故A选项不正确;由P=U/知,U不变,P增大,故/增大,使得输电线上的电压损耗AU=AR级增大,功率损耗AP=/初纹增大,所以降压变压器上的输入电压减小,输出电压减小,所以B不正确,C正确;因为
7、输电线上损耗的功率占总功率的比例为=*=,=qcpj所以随发电厂输出功率变大,该值变大,D正确.4 .输电导线的电阻为R输送电功率为P.现分别用S和S两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为()A.Ul:UiB.(2:Ul2C.U22:U2D.U2:UlPPp2R解析:选C.rflP=UI得输电线中的电流/=万,输电线上损失的功率Pn=I2R=(j)2R=-fjr.即在输送功率和输电线电阻不变的状况下,损失的功率与输电电压的平方成反比,所以P描I:P2=U22:U25 .(2009年高考山东卷)某小型水电站的电能输送示意图如图556所示,发电机的输出电压为200V,输电线总电阻为r,升压
8、变压器原副线圈匝数分别为小、小,降压变压器原副线圈匝数分别为3、%(变压器均为志向变压器).要使额定电压为220V的用电器正常工作,则()用电器nl发电机升压变压器降压变压器图556C.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.产出一P报=月入,故D正确行=华,77=7,因为U=200VU3=U2UnUa4故竽竽,选项A正确.n46 .为消退高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为/,热耗
9、功率为P;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9P,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A.输电电流为3/B.输电电流为9/C.输电电压为3UD.输电电压为TU解析:选AD.输电线上的热耗功率尸纹=2r浅,热耗功率由P变为9P,则电流/变为31,选项A正确.输电功率尸不变,由P=U/,电流变为3/,输电电压为选项D正确.7 .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p,横截面积为S,总长度为1.,输电线损失的电功率为P,用户得到的电功率为P用,则P、尸用的关系式正确的是()c,U?SCc,p1.ap=/bP=TkC.PW=P一胃D.P用=P(l-i)解析:选BD.输
10、电线电阻R=/输电电流/=与故输电线上损失的电功率为P=FR=导Pl溪用户得到的电功率为Pni=P-Pt=P(I-微).8.远距离输送肯定功率的交变电流,若输送电压上升为原来的倍,关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中,正确的是()A.输电线上的电功率损失是原来的1M;B.输电线上的电功率损失是原来的1;C.输电线上的电压损失是原来的1/;D.输电线上的电压损失是原来的倍解析:选BC由P=U/知,当输送的功率P肯定时,电压上升为原来的倍时,输电电流=PlU=P5S=%.又P线=/2R&,所以输电线上的功率损失p/=(1)2r线=杵根,即B正确,A错误.输电线上的电压损失U损=l,R
11、a=;IRfTU撮,C正确,D错误.9.(2009年高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器不升压后向远方输电.输电线路总电阻R=IkC.到目的地经变压器不降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V60W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器力和72的损耗可忽视,发电机处于满负荷工作状态,则()A.”原、副线圈电流分别为1()3a和20AB. 7原、副线圈电压分别为18X1()5V和220VC. Ti和T2的变压比分别为1:50和40:1D.有6X104盏灯泡(220V、60W)正常发光解析:选ABD7原线圈的电流为4=合=磊SA=IXl
12、03a,输电线上损失的功率为P箱=近R=IO%P,所以Q噂豆=产需叵A=20A,选项A对的变压比蝶=ATl上副线圈的电压为S=5OS=2X1O5V,7上原线圈的电压为=f2-2=2105V-20103V=1.8105V,选项B对;为上原、副线圈的变压比为F=1.=Iwo=铝/Ul4ZZU1I选项C错;能正常发光的灯泡的盏数为:N=喘=6乂1。4(盏),选项D对.二、非选择题10.有一志向变压器原、副线圈的匝数比为100:1,原线圈上所加电压为23kV,副线圈通过总电阻为2C的供电导线向用户供电,用户用电器得到的电压是220V,求供电导线上损耗的功率.解析:设原线圈上所加电压为a,匝数为副线圈上
13、两端电压为S,匝数为2,有卷=副线圈两端通过导线向用户供电,设用户电压为S,导线上的电压为U4,有U2=U3+U4导线上损失功率为P=爷由式得P=常U1.UylRX2.3XIO4-220)2W=50W.1 Uv答案:50W11.(2011年开封高二检测)一座小型发电站的输出功率是20kW,输电线路总电阻是5Q.(1)若输电电压是400V,输电线路损耗的功率是多少?(2)若改用5000V高压输电,用户端利用1:2=22:1的变压器降压,用户得到的电压是多少?解析:(1)输电线上的电流强度为P20103=rA=50A,输电线路损耗的功率为P报=2r=502X5W=12500W=12.5kW.(2)
14、改用高压输电后,输电线上的电流强度变为P20X103U,5000A=4A,用户端在变压器降压前获得的电压5=U-rR=(50004X5)V=4980V,依据率=那可知,用户得到的电压为n)I5=U1X4980V=226.4V.nZZ答案:(1)12.5kW(2)226.4V12.小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kV,输出电压为350V,输电线总电阻为4Q,为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%,需在发电机处设升压变压器,用户所需电压为220V,所以在用户处需安装降压变压器.输电电路图如图557所示,求:图557(1)输电线上的电流.(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比.(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比.解析:(1)输电线上功率损失:P=5%Pl=5%24.5kW=l225W,又因为AP=/尔姚,所以,输电线上的电流为:避=A=*5A(2)升压变压器原线圈上的电流h=PU=24.5kV(35OV)=70A,升压变压器原、副线圈的匝数之比为ni:n2=h:=17.5:70=1:4.(3)输电线上电压损失:AU=KR线=S-S,降压变压器输入电压:Uy=U2-MJ=Ux-I2R=(4X350-17.54)V=1330V.降压变压器原、副线圈的匝数之比为3:n4=Ui:U川=1330:220=133:22.答案:(1)17.5A(2)1:4(3)133:22