《遠(yuǎn)距離輸電》同步練習(xí)2

1、遠(yuǎn)距離輸電課前預(yù)習(xí)練1遠(yuǎn)距離輸電的基本原理：在發(fā)電站內(nèi)用變壓器電壓，然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在用電區(qū)域通過(guò)變壓器所需的電壓輸電線上的功率損失戶=，降低輸電損耗的兩個(gè)途徑為：TOC o 1-5 h z93現(xiàn)代的直流輸電，只有這個(gè)環(huán)節(jié)使用高壓直流，、及_仍然是交變電流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交變電流經(jīng)變壓器升壓后，由換流設(shè)備將_變?yōu)?，高壓的直流?jīng)遠(yuǎn)距離傳輸后，再由換流設(shè)備將換為，然后，配電所的變壓器再將高壓交變電流成適合用戶的電壓、電流，送達(dá)用戶4(雙選)下列關(guān)于電能輸送的說(shuō)法中正確的是()輸送電能的基本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)減小輸電導(dǎo)線上功率損失的惟一辦法是采用高壓輸電減小輸電導(dǎo)線上電壓損失的惟一方法是增大輸電

2、線的橫截面積實(shí)際輸電時(shí)，要綜合考慮各種因素，如輸電功率的大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等輸電導(dǎo)線的電阻為R,輸送電功率為P.現(xiàn)分別用匕和U2兩種電壓來(lái)輸電，則兩次輸電線上損失的功率之比為()A.Ui:UB.Ui:U2C.U22:U21D.U2:U1如圖1所示為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖.關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，列表述錯(cuò)誤的是(發(fā)電遠(yuǎn)距離高壓輸圖1A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)熱損耗在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好課堂探究練【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一線路損耗問(wèn)題發(fā)電廠發(fā)電

3、機(jī)的輸出電壓為U,發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線電阻為R通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校輸入電壓為u2,下列計(jì)算輸電線損耗的式子中，不正確的是（）U廠u2）2A.RB.RC.I2RD.I（U1U2）（雙選）某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能若輸送的總功率為P0,輸電電壓為U,輸電導(dǎo)線的總電阻為R.則下列說(shuō)法正確的是（）U輸電線上的電流/=R輸電線上的電流！C輸電線上損失的功率P=（U）2RU2D輸電線上損失的功率P=R知識(shí)點(diǎn)二遠(yuǎn)距離輸電線路中各物理量的關(guān)系3.臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V,經(jīng)變壓器T升壓后向遠(yuǎn)方輸電.輸電線路總電阻R=1kQ.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈

4、泡（220V,60W）.若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，變壓器T和T2的耗損可忽略,發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）兒原、副線圈電流分別為103A和20AT2原、副線圈電壓分別為1.8X105V和220V耳和T2的變壓比分別為1：50和40:1有6X104盞燈泡（220V,60W）正常發(fā)光4.（雙選）某小型水電站的電能輸送示意圖如圖2所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V,輸電線總電阻為r,升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為nn2，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）.要使額定電壓為220V的用電器正常工作，貝M）升壓變壓器降壓變圧器圖2A.n1

5、n4升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率【方法技巧練】關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的解題技巧5.發(fā)電機(jī)的端電壓220V,輸出電功率44kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.20,如果用初、次級(jí)匝數(shù)之比為1：10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級(jí)匝數(shù)比為10:1的降壓變壓器降壓供給用戶；則畫出全過(guò)程的線路示意圖；求用戶得到的電壓和功率；若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率.6.(雙選)在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸送的電功率為P,輸電電壓為U所用導(dǎo)線電阻率為o,橫截面積為S,總長(zhǎng)度為L(zhǎng),輸電線損失的電功率為P,用戶得到的電功率為P用，則下列關(guān)系用式正確的是

6、()U2SP=pLP2pLP=U2SU2Sc.戶用=p-pLPpLD.P用=P(1-U2S)課后鞏固練(雙選)遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電.我國(guó)正在研究用比330kV高得多的電壓進(jìn)行輸電.采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是()可節(jié)省輸電線的材料可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率可減小輸電線上的能量損失可加快輸電的速度(雙選)在遠(yuǎn)距離輸電中,當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時(shí),那么()輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比輸電線路上損失的功率跟輸電線上電流成正比某用電器離供電電源的距離為L(zhǎng),線路上的電流為I,若要求線路上的電壓降不超過(guò)U

7、已知輸電線的電阻率為該輸電線的橫截面積最小值是（）TOC o 1-5 h zpL2pLIU2ULA.RB.UC.pLID.帀在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，若輸送的功率不變，使輸出電壓升高為原來(lái)的n倍，則輸電線路上因電阻而產(chǎn)生的電能損失將變?yōu)樵瓉?lái)的（）亠亠丄1A.n2倍B.n倍C.niD.n（雙選）在如圖3所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變.隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有（）升壓變壓器降壓變壓器圖3升壓變壓器的輸出電壓增大降壓變壓器的輸出電壓增大輸電線上損耗的功率增大輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大（雙選）某農(nóng)村水力發(fā)電站的發(fā)

8、電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定，它發(fā)出的電先通過(guò)電站附近的升壓變壓器升壓，然后用輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器.降低電壓后，再用線路接到各用戶，設(shè)兩變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，白熾燈不夠亮，但用電總功率增加，這時(shí)（）A升壓變壓器的副線圈的電壓變大高壓輸電線路的電壓損失變大降壓變壓器的副線圈上的電壓變大降壓變壓器的副線圈上的電壓變小（雙選）某發(fā)電站用11kV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為R.現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到220kV送電，下面哪個(gè)選項(xiàng)正確（）UA因I=R，所以輸電線上的電流增為原來(lái)的20倍P丄B因I=U，所以輸電線上的電流減為原來(lái)的20UC.因P=R，所以輸電線上

9、損失的功率增為原來(lái)的400倍丄D若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的直徑減為原來(lái)的20題號(hào)1234567答案8有一座小型水電站，輸出的電功率是25kW，輸出電壓為400V.若輸電導(dǎo)線的總電阻為1Q,求輸電線上損失的電功率和用戶得到的功率分別，水電站給遠(yuǎn)處山村送電的輸出功率100kW,用2000V的電壓輸電，線路上損失的功率是2.5X104W，如果用20000V的高壓輸電，線路上損失的功率為W.對(duì)某一輸電線路，線路架設(shè)情況已確定，現(xiàn)要求輸送一定的電功率P,若輸電線上損失的功率占輸送功率P的百分比用表示，輸電線路總電阻用r表示，輸電電壓用U表示，則、P、U、r間滿足什么關(guān)系？從中你能得出什么

10、結(jié)論？11.某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過(guò)理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處用戶供電.已知輸電導(dǎo)線的電阻率為p=2.4X10-8Qm,導(dǎo)線橫截面積為1.5X10-4m2,輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求：升壓變壓器的輸出電壓輸電線路上的電壓損失12.有一臺(tái)內(nèi)阻為1。的發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電，如圖4所示，升壓變壓器的匝數(shù)比為1：4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1,輸電線的總電阻R=40,全校共22個(gè)班，每班有“220V，40W”的電燈6盞，若要保證電燈全部正常發(fā)光，求：圖4發(fā)電機(jī)輸出功率發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)；輸電效率；若使用燈數(shù)減半且正常發(fā)光，發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半.第七節(jié)遠(yuǎn)

11、距離輸電答案課前預(yù)習(xí)練升壓升高降壓降到I2R減小輸電導(dǎo)線的電阻減小輸電導(dǎo)線中的電流.輸電發(fā)電用電升、降電壓交變電流直流直流交變電流降壓ADP2RC由P=UI,P=I2R可得P=uT，所以輸電線上損失的功率與輸送電壓的平方損損成反比，C項(xiàng)正確.C導(dǎo)線的橫截面積越大，導(dǎo)線的電阻越小，電能損失就越小，A對(duì)；在輸送功率P一定的前提下，提高輸送電壓U,由1=亓知，能減小電流I,從而減小發(fā)熱損耗，B對(duì)；若輸P送電壓一定，由i=U知，輸送的電功率p越大，I越大，發(fā)熱損耗就越多，c錯(cuò)；高壓輸電時(shí)要綜合考慮材料成本、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性等各種因素，不是電壓越高越好，D對(duì).課堂探究練U2A輸電線的損耗P=I2R=R=IU

12、TOC o 1-5 h z損線線線其中UU2，故B、C、D正確，A不正確.線12U2U2點(diǎn)評(píng)計(jì)算功率損失常用公式p損=1線R線和P#=R線，特別在利用P損時(shí)要注意u線是R損線線損線損線線線上的電壓線PUPBC輸電線上的電流I線=U=R線故A錯(cuò)誤,B正確；輸電線上的功率損失P=I；R=(U)U22R=龍，故C正確，D錯(cuò)誤.PTOC o 1-5 h z點(diǎn)評(píng)由功率損失P=(U*)2R線知：當(dāng)輸送功率P輸一定時(shí)減少輸電線上功率損失的方法輸線輸為提高輸電電壓或減小輸電導(dǎo)線的電阻C輸電線上消耗的功率P線=R=400kW，則I2=:節(jié)=20A，又卩產(chǎn)口占，則I耳U1L丄=可=103A，故A正確；T的變壓比可

13、=亓=50，又P=UI=U2I2，得U2=2X105V，輸電線上損失電壓U=IcR=2X104V，則T原線圈的輸入電壓=UU=1.8X105V，又線2232線U1.8X1059000燈泡正常發(fā)光，T2的副線圈的電壓為220V，B正確；T2的變壓比U4=220=TF，C錯(cuò)誤；根據(jù)U3I2=60n，解得n=6X104，D正確.點(diǎn)評(píng)遠(yuǎn)距離輸電線路圖如下交流發(fā)電機(jī)用戶升壓變壓器降壓變壓蠱各物理量有下列關(guān)系電壓關(guān)系：U發(fā)=U1，U2,U2F3+U損,U=t，U4=U用;電流關(guān)系：n1I1=n2I2,I2=I線=【3,n3I3=n4I4；(3)功率關(guān)系：P發(fā)=P1=P2,P2=P3+P損，P3=P4=P用

14、，P損=I2R線，P損=(U)2R線，P損=IU損.4AD由于輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率.P-P=p，故D正確.尋=半，U3=n3，因?yàn)閁=200VU3=出損入11441423U2U線，故半步，選項(xiàng)A正確2線14點(diǎn)評(píng)在理解電壓關(guān)系時(shí)，可把輸電線路理解為三個(gè)閉合回路如下圖所示第一個(gè)回路發(fā)電機(jī)是電源，升壓變壓器的原線圈是用電器，若輸電線電阻忽略則有發(fā)=U,；第二個(gè)回路升壓變壓器副線圈是電源，降壓變壓器的原線圈為用電器，則有u2=u線12線+U3；第三個(gè)回路降壓變壓器副線圈為電源，用戶為用電器，若輸電線電阻忽略則有U4=U用5(1)見解析(2)219.6V4.

15、392X104W(3)180V3.6X104W解析(1)示意圖如下圖所示n2n3(2)升壓變壓器次級(jí)的輸出電壓n,匹U=1X220V=2200V211據(jù)升壓變壓器輸出電功率等于輸入電功率知，升壓變壓器次級(jí)輸出電流P44X103I2=U=2200A=20A22輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為U=IR=20X0.2V=4VR2P=【2R=202X0.2W=80WR2加到降壓變壓器初級(jí)上的輸入電流和電壓為I=1=20A32U=UU=2200V4V=2196V32R降壓變壓器次級(jí)的輸出電壓和電流為%丄U4=GU3=10X2196V=219.6V%I=n丄=10X20A=200A443用戶得到的功率

16、為P=TU=200X219.6W=4.392X104W444P_若不采用高壓輸電，用220V低壓直接供電時(shí)，電路如下圖所示，則輸電電流I=U=44X103220A=200A,輸電線路上的電壓損失UJ=IR=200X0.2V=40R所以用戶得到的電壓為/Fl-=220AOV=180V用戶得到的功率為P4/=IU4/=200X180W=3.6X104W方法總結(jié)(1)求解遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)鍵是熟悉輸電線路圖，并畫出示意圖，把需要的物理量都標(biāo)在圖中的相應(yīng)位置上(2)分別在“三個(gè)回路”以及“兩個(gè)變壓器”上找各物理量的關(guān)系，特別注意以升壓變壓器的副線圈、輸電線、降壓變壓器的原線圈組成的回路，在此回路中利用電路

17、知識(shí)分析電壓關(guān)系和功率關(guān)系L、P(P)6.BD輸電線電MR=ps,輸電電流I=U,故輸電線上損失的電功率為P=I2R=(U丿LP2pL(PpL)2PS=U2S，用戶得到的電功率為p用=P-Pf=P(1U2S丿故B、D正確方法總結(jié)在遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題中，也要時(shí)刻注意能量守恒這一線索，即發(fā)電機(jī)的總功率應(yīng)等于線路上損失的熱功率和用戶得到的功率之和(在不考慮變壓器自身的能量損失的條件下)課后鞏固練1.AC遠(yuǎn)距離輸電，往往輸送電功率一定，根據(jù)P=UI，輸送電壓U越高，則輸送電P流I=u越小，據(jù)p=I2r可知，當(dāng)要求在輸電線能量損耗一定的情況下，輸電線電阻可略大,線導(dǎo)線可做得細(xì)一些或選擇電阻率大的材料(非銅材

18、)；若輸電線確定，即r確定，則可減小線路上的能量損耗，故A、C項(xiàng)正確；而交流電的頻率是一定的，不隨輸送電壓的改變而改變，輸電的速度就是電磁波的傳播速度，也一定，故B、D項(xiàng)不正確P2ACU=IR線，所以R線一定時(shí)，U損與1成正比，A正確U損=iR線=U線，所以P、R線一定時(shí)，U損與U輸成反比，B錯(cuò)誤.P損=I2R線=也輸丿2R線，所以P輸、R線一定時(shí)，P損與U的平方成反比，C正確.P=I2R，所以P與I2成正比，D錯(cuò)誤.輸損線損UB由歐姆定律有只=T,2L由電阻定律有R=pS,2pLI由以上兩式解得：S=UPC根據(jù)輸電線上的功率損失的表達(dá)式：P=I2R=（U）2R，電壓升高為原來(lái)的n倍,損丄則功

19、率損失為原來(lái)的說(shuō).CD對(duì)升壓（或降壓）變壓器而言，由變壓器電壓比U：U2=ni：n2知，輸入電壓不變，線圈匝數(shù)不變，輸出電壓不變，故A選項(xiàng)不正確；由卩=5知，U不變，P增大，故I增大，使得輸電線上的電壓損耗U=I2R增大，功率損耗P=I2R增大，所以降壓變壓器上的輸損2線損2線入電壓減小，輸出電壓減小，所以B不正確，C正確；因?yàn)檩旊娋€上損耗的功率占總功率的P”比例為=所以隨發(fā)電廠輸出功率變大，該值變大，確.BD變壓器的輸入功率、輸入電流的大小是由負(fù)載消耗的功率大小決定的，用電高峰期，白熾燈不夠亮，消耗功率增大，輸電線中的電流增大，線上電壓增加，B正確.發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定，升壓變壓器的副線圈的電

20、壓不變，降壓變壓器的輸出電壓由升壓變壓器副線圈的電壓與線上損耗電壓之差決定，D正確.BD選項(xiàng)A中，I是輸電線中的電流，R是輸電線的電阻，但是U不是輸電線上損失U的電壓，而是總的輸送電壓（是輸電線和負(fù)載上電壓之和），所以不能用1=只計(jì)算輸電線中的電流，在運(yùn)用歐姆定律時(shí)，I、R、U應(yīng)該對(duì)應(yīng)于同一部分導(dǎo)體.P因?yàn)檩斔偷墓β室欢?，由I=U可知，當(dāng)輸送的電壓增為原來(lái)的20倍時(shí)，電流減為原來(lái)丄的20,選項(xiàng)b正確.U2選項(xiàng)C中，R是輸電線的電阻，而U是總的輸送電壓，R與U又不對(duì)應(yīng)，所以P=R是錯(cuò)誤的.丄輸電線上損失的功率一般用P=I2R計(jì)算，從選項(xiàng)B中已經(jīng)知道電流減為了原來(lái)的20.若p損L不變，則輸電線的電

21、阻可增為原來(lái)的400倍，根據(jù)R=ps，在電阻率、長(zhǎng)度不變的條件下，損1丄那么導(dǎo)線的橫截面積可減小為原來(lái)的400，即導(dǎo)線的直徑減為原來(lái)的20，所以選項(xiàng)D是正確的83.9kW21.1kWP25000解析由P=IU,可求出輸電線中的電流為I線=U=400A=62.5A,輸電線上損失的功率為P扌”=I；R線=62.52X1W=3906.25W3.9kW,用戶得到的功率為P用=25kW3.9kW=21.1kW,即輸電線上損失的功率約為3.9kW,用戶得到的電功率約為21.1kW9250P解析線路上損失的功率P=I2R，又I=u損線所以P=(U)2R，代入數(shù)據(jù)，解得R=10當(dāng)用20000V的高壓輸電時(shí),P=(著)損線線損2R=250W.線10見解析解析輸電線路損失的功率P=nP=I2r損又P=UI聯(lián)立以上兩式可得：nP=(u)2r，即nU2=Pr，當(dāng)P、r確定時(shí)，有nU2=定值，所以要減小n,必須提高輸電電壓u.11(1)8X104V(2)3.2X103V解析(1)導(dǎo)線電阻212.4X10-8X2X