7.电能的输送

1、5.5电能的输送 一、选择题 1. 远距离输电都米用高压输电，其优点是() B.可加快输电速度 D.可减少输电线上的能量损失 用户 使用的电灯增多，灯光要比深夜暗些，这是因为 A. 可增大输电电流 C.可增大输电功率 2. 晚上七八点钟， () A. 电路的总电流减小，每电灯分到的电流也减小 B. 电路的总电流不变，但每电灯分到的电流减小 C. 电路的总电流增大，使输电干线上的电压降增大 D. 电路的总电流增大，使输电干线上的电压降减小 3. 下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法中不正确.的是() A. 理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定 B. 交变电流的最大值是有效值的

2、倍 C. 降低输电损耗有两个途径：减小输电线的电阻和提高输电电压 D. 如果把升压变压器的原线圈串联在电路中，副线圈的两端接在普通的交流电 流表上，可以制成电流互感器 4. 供电电路的电源的输出电压为 Ui,线路导线上的电压为 U2，用电器得到的电 压为U3，导线中电流为I,线路导线的总电阻为 R,若要计算线路上的损失功 率，可用的公式有 2 2 A. B.I (U1-U3)C.I2R D.上 RR 5.500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程.若输送功率为 P, 200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为 则采用500千伏超高压输电后，在输电线上损失的

3、电功率为(设输电线的电阻未 变)() A. 0.4P B. 0.16P C. 2. D. 6.25 6.图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器Ti的原、副线圈匝数比ni : n 2 =1 : k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3： n 4 = k : 1，模拟输电导线的 电阻r = 3 Q，T2的负载是规格为“15 V，45 W”的灯泡L。当的输入电压 为16 V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则k的值为 3 A. B. 3 C. 4 D. 9 2 7如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器 Ti和理想降压变压器 T2向远外用户供电，输电线的总电阻为 R T的输入电压和

4、输入功率分别为Ui 和P，它的输出电压和输出功率分别为 U2和F2 ; T2的输入电压和输入功率分 别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别U4和P4 .设Ti的输入电压Ui 一 定，当用户消耗的电功率变大时，有（） A. U2减小，U4变大 B. U2不变，U3变小 C. F变小，P2变小 D. P2变大，F3变大 8如图为实用型高温超导电缆，利用超导电缆可实现无损耗输电。现有一直流 电路，输电线的总电阻为0.4 Q它提供给用电器的电功率为40kW，电压为 800V。若用临界温度以下的超导体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（） A. ikW B.

5、10kW C. 1.6kW D. 1.6 3kWt 10 9. 如图所示为远距离交流输电的简化电路图。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 li，其末端间的电压为 U。 在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是丨2。则 厂：户 A. 用户端的电压liUi/l2 B. 输电线上的电压降为U-Ui C. 理想变压器的输入功率为li2r D. 输电线路上损失的电功率为liU 10. 如图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 （） 斤.乐喪乐莊 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耗 B. 高压输电是通过减

6、小输电电流来减少电路的发热损耗的 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耗越小 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 11.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为 U,输电线的总电阻为R线。 则下列说法不正确的是（） P0， 输电电压为 A. 输电线上的电流I二巴 U B. 输电线上的电流I二旦 R线 、2 C. 输电线电阻上的功率损失 D. 输电线电阻上的电压损失 12. 某发电站用11kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R现若用 理想变压器将电压升高到220kV送电，下面哪个选项正确（） A.因I= U，所以输电线上的电流增为

7、原来的20倍 R B.因1=，所以输电线上的电流减为原来的 U 1 20 400倍 C. 因P=，所以输电线上损失的功率增为原来的 R 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1/400 13. 如图所示，L1和L2是远距离输电的两根高压线，在靠近用户端的某处用电压 互感器和电流互感器监测输电参数在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐 渐增多的时候（） Li A.甲电表的示数变小B.甲电表的示数变大 C.乙电表的示数变小D.乙电表的示数变大 14. 某水电站通过总电阻为2.5 勺输电线输电给500 km外的用户，其输出电功 率是3X 10 kW。现用500 kV电压输电，则

8、下列说法正确的是（） A. 输电线上输送的电流大小为2.0 X 10A B. 输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV C. 若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为 9X l0kW D. 输电线上损失的功率为 夕=U2/r, U为输电电压，r为输电线的电阻 15. 如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输 出功率为20kW在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为 1: 10,电流表的示数为1 A，输电线的总电阻为10门，则下列说法正确的是 升乘亚压祥障压盘压春 A. 采用高压输电可以增大输电线中的电流 B. 升压变压器的输出电压 =2000V C

9、. 用户获得的功率为19kW D. 将P下移，用户获得的电压将增大 二、解答题 16. 如图所示，A、B两地相距40 km，从A到B两条输电线的总电阻为 800 Q. 若A、B之间的某处E两条线路发生短路.为查明短路地点，在A处接上电 源，测得电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA.求短路处距A多远？ AB 17. 如图所示，发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用 户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，若发电机的输出功率是 100 kW,输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1 : 25,求: (1) 升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；

10、(2) 若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%求输电导线的总电阻和降 压变压器原线圈两端的电压。 18. 台小型发电机的最大输出功率为 100 kW,输出电压恒为500 V,现用电阻 率为1.8 x 108横截面积为10一 5 m2的输电线向4X10 m远处的用电单位输 电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%, 则： (1) 所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (2) 如果用户用电器的额定电压为 220 V,那么所用的理想降压变压器原、畐U 线圈的匝数比是多少？ 19某发电厂通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组 成的用户，发电机

11、输出功率为 100kW,输出电压是250V, 升压变压器原、副线 圈的匝数之比为1:25，输电线上的功率损失为4%,用户所需要的电压为 220V,则: (1)输电线的电阻和降压变压器的原、畐懺圈匝数比各为多少？画出输电线路示 意图； 若有60kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么能装25W的电灯多少 盏？ 参考答案 1. D 【解析】根据P=UI可得在输送功率一定的情况下，采用高压输电，则输送电 流减小，根据P=|2r可得在输电线上损耗的电功率减小，故 D正确； 2. C 【解析】晚上七八点钟，由于负载增多，总电阻减小，根据欧姆定律 =U可 R 知，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压变

12、大，由于照明供电线路的路 端电压基本上是保持不变的，所以用户获得的电压减小，每盏灯两端的电压降 低，故C正确，ABD错误。 3. B 【解析】理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定，选项A正 确；正弦交变电流的最大值是有效值的倍，选项B错误；降低输电损耗有两 个途径：减小输电线的电阻和提高输电电压，选项C正确；如果把升压变压器 的原线圈串联在电路中，畐懺圈的两端接在普通的交流电流表上，可以制成电 流互感器，选项D正确；此题选择错误的选项，故选 B. 4. BCD 【解析】A、Ui不等于线路上的电压，A错误； B、 线路导线上的电压为U2=Ui-U3，导线中电流为I，线路上的损失功率

13、 P=UI=I(U 1-U3)，B正确； C、 导线中电流为I，线路导线的总电阻为 R，线路上的损失功率 P=I2R,C正 确； D、 线路导线上的电压为U2，线路导线的总电阻为R,线路上的损失功率 P= ，D 正确。 R 故选：BCD 5. B fP、乎 【解析】根据P损=送 r可知：当输电电压由200 kV升高到500 kV时，其线 IU丿 路损耗由P减小到0.16P,故B正确，ACD错误。 6. B 【解析】根据电压与匝数成正比，有 业=凸_即=丄得U2 = 16k；灯泡的额 U 2 门2 U 2 k P 45 定电流为I = = A=3A， U 15 降压变压器副线圈电流尸3A；根据瓷

14、+，得 U3 KU4 15k 根据电流与匝数成反比，得 上=，得13= 4 =；电压关系：U 2= U3 I3r ; 14 kk k 代入数据16k= 15k+- X3解得：k=3,故选B. k 7. BD 【解析】要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则P3也会变大；由 于T的输入电压U 一定时，U2也不变，则P2必须变大，线路上的电流变大， 导致电阻R消耗的功率也变大，电阻两端电压也变大，所以U3变小，U4变 小，故A错误、B正确；由于两变压器均是理想的，所以输入功率与输出功率 相等，要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则P3也会变大；由于 T的输入电压U 一定时，U2也不变

15、，则P2必须变大，故D正确，C错误；故 选BD. 8. A 【解析】输电导线上的输电电流I丄=4 10 =50A，则输电线上损失的电 U 800V 功率P= |2r= 502 X 0.4V= 1000W，则若用超导材料可节约的电能为 1kW，故A 项正确. 9. AB 【解析】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定； 明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中 的功率、电压关系理想变压器电压和匝数关系. 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 SI广12得：U2二凹，A正确；输电线上的电压降为 U =U -U1，B正 1 2

16、确；输入功率P二UI1，C错误；损失的功率P扌员二I12r，D错误. 10. ABD 【解析】根据P= I2R可知，在电流I 一定的情况下，减小电阻 R,可以减小电 L 路上的电能损失，而R= p，所以增大输电线的横截面积 S可减小电阻，故A PZ 选项正确；由输入功率P= UI，知输电线电功率损失P损=I2R= R,可见减小 输电线电流可减小电路的发热损耗，故B选项正确，C选项错误；高压输电并 不一定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设备上的困难，所以D选 项正确。 11. B 【解析】根据输出功率P=UI，得出输出电流，从而得出输出电压，根据 P员二|2R求出损耗的功率，根据能量守恒

17、求出用户得到的功率. 根据P二UI得，输电线上的电流I =戈，A正确；当U是导线上损失的电压, U 可以用电流1得出输电线上的电流，然而本题中 电线上损耗的功率 Po U为输电电压，B错误；输 C正确；损失的电压 U线=pR线，故D正确. 12. B P 【解析】根据P=UI得，I二一.输送功率一定，输送电压变为原来的20倍， U 则输送电流变为原来的 丄.故A错误，B正确.根据P损二I2R得，输送电流变 20 为原来的.则损失的功率变为原来的 丄.故C错误.根据P损二I2R得，输 20400 送电流变为原来的 丄.要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的 400倍，根 20 据R -= 爲，直

18、径变为原来的丄.故D错误.故选B. S 兀 d20 13. AD 【解析】由图可知：甲是电压表，乙是电流表，所以甲是电压互感器，乙是电 流互感器.在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐渐增多的时候，畐懺圈总 电阻变小，副线圈总电流变大，所以输电导线电流变大， 输电导线电阻R不变，由U=IR可知，电压损失变大，所以高压线上输出电压变 小，根据匝数比等于电压之比，所以甲电表的示数变小.故A正确，B错误； 输电导线电流变大，所以乙电表的示数变大，故 C错误，D正确；故选AD. 14. B P 3 汉 109 【解析】据P=UI知，输电线上的输送电流I二一二 =6000A，A错误；输 U 5汉10 电线

19、上损失的电压 U =IR=6000 2.5V =15000V =15kV，B正确；若改用 5kV 9 电压输电，则输送电流|二尸二卫6 105A ，则损失的功率 U 5000 P员=|2R=36 1010 2.5 = 9 1011W =9 108kW P，违背能量守恒定律, 电阻，D错误. 误；输电线上损失的功率为 U应为线路上损失的电压, r为输电线的 15. BC 【解析】A、根据高压输电原理，提高输电电压，输电电流减小，A错误; B、根据电流互感器的原理, 输电电流: I输=1A=10A ， 1 输电电压: P 20 x10十任 U 2V = 2000V ， B 正确； I 10 C、输

20、电线上的功率损失：P员二|2R =102 10W =1Kw，用户获得的功率为: P用=P输一 P损=20kW -1kW =19kW，C 正确; D将P下移，降压变压器原线圈匝数增加，根据变压器的变压规律，副线圈的 电压减小，用户获得的电压将减小，D错误； 故选BC 16.12.5 km. 【解析】根据题意，画出电路如图所示.A、B两地相距h = 40 km，原输电线 总长211 = 80 km,电阻R = 800 0设短路处距A端长其间输电线电阻： R? 0= 250 0. 所以R= p,=， 12= 11= X 40 kn= 12.5 km. 即E处距A端12.5 km. 答案：短路处距A端12.5 km 旳 2 17. (1)解:对升压变压器，据公式-，有 2125 U1 = X 250 V = 6 250 V 乜 i. iQoooo 12= A = 16 A (2)解:P损= 线 R 22 R 04 所以R线= 22 Q 5 2 6 因为 U= U2 U= 12R线 所以 U= U I2R线=6 000 V 18. (1) 1:12 (2) 288:11 21 【解析】(1)导线电阻R