2025版高考物理一轮总复习考点突破第13章交变电流电磁振荡和电磁波传感器第32讲理想变压器电能的输送考点4远距离输电问题

考点4远距离输电问题(实力考点·深度研析)1．理清输电电路图的三个回路(如图)(1)在电源回路中，P发电机＝U1I1＝P1。(2)在输送回路中，I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝Ieq\o\al(2,2)R线。(3)在用户回路中，P4＝U4I4＝P用户。2．升压变压器和降压变压器的基本关系(1)升压变压器基本关系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I2,I1)＝eq\f(n1,n2)，P1＝P2(2)降压变压器基本关系eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I4,I3)＝eq\f(n3,n4)，P3＝P43．驾驭一个守恒观念功率关系：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔU·I线＝Ieq\o\al(2,线)R线＝eq\f(ΔU2,R线)。[解析]由题知，发电机的输出电压U1＝250V，输出功率500kW，则有I1＝eq\f(P,U1)＝2×103A，A错误；由题知，用户端电压U4＝220V，功率88kW，则有eq\f(U3,U4)＝eq\f(I4,I3)＝eq\f(n3,n4)，P′＝U4I4，联立解得I4＝400A，I3＝8A，U3＝11000V，则输电线上损失的功率为P损＝Ieq\o\al(2,3)R＝4kW，且U2＝U3＋I3R＝11500V，再依据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得eq\f(n1,n2)＝eq\f(1,46)，B、D错误；依据志向变压器无功率损失有P＝U2I3＋P储，代入数据有P储＝408kW，C正确。故选C。处理远距离输电问题的一般思维步骤(1)画出远距离输电的示意图，并在图上标出相应物理量。(2)以变压器铁芯为界线区分各个回路。各回路独立，运用串联电路的特点和性质，分析回路中的电压、电流和功率等问题。(3)各回路间通过变压器的匝数比、电压比、电流比和原、副线圈输入功率与输出功率相同的关系相联系。(4)在计算输电线上的功率损耗时，思路应当是P损＝I2R线＝eq\f(U\o\al(2,损),R线)＝P送－P用，确定不能用P损＝eq\f(U\o\al(2,送),R线)。【跟踪训练】(高压输电电压损失、功率损失的计算)(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功驾驭并实际应用了特高压输电技术。假设从A处接受550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′。不考虑其他因素的影响，则(AD)A．ΔP′＝eq\f(1,4)ΔP B．ΔP′＝eq\f(1,2)ΔPC．ΔU′＝eq\f(1,4)ΔU D．ΔU′＝eq\f(1,2)ΔU[解析]若接受550kV的超高压输电，输电线上的功率损耗ΔP＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2·r，输电线路损失的电压ΔU＝eq\f(P,U)·r，若改用1100kV的特高压输电，同理有ΔP′＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U′)))2·r，ΔU′＝eq\f(P,U′)·r，可得ΔP′＝eq\f(ΔP,4)，ΔU′＝eq\f(ΔU,2)，故B、C项错误，A、D项正确。(远距离输电电路的动态分析问题)(多选)如图所示对某小型发电站高压输电示意图，变压器均为志向变压器，发电机输出功率P0＝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1A，输电线的总电阻r＝10Ω。下列说法正确的是(BC)A．接受高压输电可以增大输电线路中的电流B．升压变压器的输出电压U2＝2000VC．用户获得的功率为19kWD．将P下移，用户获得的电压将增大[解析]接受高压输电可以减小输电线路中的电流，从而减小输电损耗，选项A错误；电流表的示数为1A，电流互感器原、副线圈匝数比为1∶10，故输电线路中电流的大小I2＝10A，依据P0＝U2I2可得升压变压器的输出电压U2＝2000V