34電能的輸送（6大題型）

.4電能的輸送知識點1降低輸電損耗的兩個途徑1、輸送電能的基本要求（1）可靠：保證供電線路可靠地工作，故障少。（2）保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定。（3）經(jīng)濟：輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗少。2、輸電線上的電壓損失（1）輸電線上的電壓損失：，U表示發(fā)電廠輸送的電壓（輸電電壓），U'表示用戶端電壓為，r表示輸電線的電阻。（2）減小輸電線路上電壓損失的方法根據(jù)可知，減小輸電線路上電壓損失的方法主要有兩種：①減小輸電線的電阻r用增大輸電導線橫截面積來減小電阻，對低壓線路有效；在高壓線路中，因容抗和感抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大，故這種方法對高壓輸電效果不佳。②減小輸電電流I因為，在輸送電功率P不變的前提下，提高輸電電壓U是有效措施。3、輸電線上的功率損失（1）輸電線上的功率損失：，I表示輸電電流，r表示輸電線的電阻，U表示輸電電壓，?U表示輸電線上的電壓損失。（2）減小輸電線路上功率損失的方法①減小輸電線的電阻r（根據(jù)進行分析）a.減小輸電線長度L：由于輸電距離一定，所以在實際中不可能通過減小L來減小r；b.減小電阻率ρ：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導線材料；c.增大導線的橫截面積S：這要多耗費金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難。②減小輸電電流I（根據(jù)進行分析）a.減小輸送功率P：在實際中不能以用戶少用或不用電來達到減少損耗的目的；b.提高輸電電壓U：在輸送功率P一定、輸電線的電阻r一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，根據(jù)知，輸電線上的功率損耗降為原來的?！咀ⅰ扛鶕?jù)以上分析可知，采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失最有效、最經(jīng)濟的措施。知識點2電網(wǎng)供電1、電網(wǎng)通過網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來，形成全國性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)，這就是電網(wǎng)。2、輸電過程發(fā)電廠用升壓變壓器把輸出電壓升壓到幾百千伏后再向遠距離送電。到達用電區(qū)之后，先在“一次高壓變電站”降到100kV左右，在更接近用戶的地點再由“二次高壓變電站”降到10kV左右。然后一部分電能送往用電量大的工業(yè)用戶，另一部分經(jīng)過低壓變電站降到220V/380V，送給其他用戶。3、電網(wǎng)輸電的優(yōu)點（1）降低一次能源的運輸成本，獲得最大的經(jīng)濟效益；（2）減小斷電的風險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡；（3）合理地調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高。1、遠距離輸電問題的分析方法如圖所示為遠距離輸電的簡化電路原理圖，我們可以把它劃分為三個回路，即圖中所示的回路1（電源回路）、回路2（輸電回路）和回路3（用戶回路）?；芈分心芰渴睾悖?。（1）三個回路中電壓、電流及功率的關(guān)系回路1：①電流：；②電壓：；③功率：;回路2：①電流：；②電壓：；③功率：;回路3：①電流：；②電壓：；③功率：;（2）回路間的聯(lián)系回路1與回路2間的聯(lián)系：；;；回路2與回路3間的聯(lián)系：；;。（3）輸電效率η2、高壓輸電中兩類問題的分析方法（1）輸電功率恒定：當輸送的電功率一定時，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電導線上損耗的功率就減少到原來的。在傳輸功率相同的情況下，為了減小傳輸過程中損失的功率，提高輸電電壓，降低輸電電流能有效降低在傳輸過程中的損失，電壓越大損失越小。故為了降低傳輸?shù)膿p失，采用特高壓輸電。（2）輸電電壓恒定：在遠距離輸電過程中，發(fā)電廠輸入升壓變壓器的電壓U1恒定，高壓輸電線的電阻R不變，升壓變壓器和降壓變壓器都是理想變壓器，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P=UI可得輸電線上的電流I線增大，根據(jù)U損=I線R可得輸電線上的電壓損失增大，根據(jù)降壓變壓器的輸入電壓U3=U2－U損可得，降壓變壓器的輸入電壓U3減小，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓U4減小。題型1高壓輸電的原理與優(yōu)點【例1】（2324高二上·山東青島·期末）我國新疆昌吉至安徽古泉新建了1100kV特高壓直流箱電工程．這是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的特高壓輸電工程．如圖是交流特高壓α和直流特高壓輸電b的年耗費與輸電距離的對比圖．下列說法正確的是（

）A．“西電東送”直流高壓輸電不需要使用變壓器B．相同輸電距離直流輸電線路的感抗比交流輸電少C．直流特高壓輸電的線路上沒有電能的損耗D．直流特高壓輸電在近距離輸電上經(jīng)濟效益更高些【答案】B【解析】A．要想改變電壓，采用高壓輸電必須要使用變壓器，故A錯誤；B．感抗大小與交流電的頻率有關(guān)，則相同輸電距離直流輸電線路的感抗比交流輸電少，故B正確；C．直流特高壓輸電的線路上因輸電線有電阻，則仍有電能的損耗，故C錯誤；D．由圖可知，直流特高壓輸電在近距離輸電上年消耗過大，經(jīng)濟效益更低些，故D錯誤。故選B?！咀兪?1】（2223高二下·浙江·期中）關(guān)于高壓輸電，下列說法正確的是（）A．把高壓線固定在鐵塔架上所用的特殊陶瓷最好是超導體材料B．用超高電壓輸送電能時，電流更大，電能損失更快C．圖中頂部兩根細電線直接與鐵塔相連，利用靜電屏蔽保護電網(wǎng)的安全D．近年來我國超高壓直流輸電成績斐然，其中變壓器功不可沒，可以改變直流電壓【答案】C【解析】A．該特殊陶瓷稱為絕緣子，起到支撐導線和絕緣的作用，A錯誤；B．用超高壓輸電時，輸電電流更小，電能損失更慢，B錯誤；C．頂部兩根細電線可防止雷直接擊到輸電線上，利用靜電屏蔽保護電網(wǎng)安全，C正確；D．變壓器只能改變交流電壓，D錯誤。故選C?！咀兪?2】（2223高二下·天津·期末）（多選）如圖所示為遠距離輸電過程示意圖，下列說法正確的是（）

A．低壓變電站中變壓器的副線圈匝數(shù)比原線圈多B．高壓輸電綜合考慮各種因素，輸電電壓越高越好C．其他條件不變，用戶消耗的電功率越大，線路損耗的電功率也越大D．其他條件不變，若升壓變壓器原線圈匝數(shù)加倍，線路損耗的電功率增大【答案】CD【解析】A．低壓變電站為降壓變壓器，副線圈匝數(shù)比原線圈少，故A錯誤；B．高壓輸電并不是越高越好，電壓越高，對輸電線路的絕緣性能等的要求就越高，故B錯誤；C．其他條件不變，用戶消耗的電功率越大，則用戶端的總電流就越大，輸電線路的電流也就越大，根據(jù)可知線路損耗的電功率也越大，故C正確；D．其他條件不變，若升壓變壓器原線圈匝數(shù)加倍，則升壓變壓器副線圈電壓會減小，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，結(jié)合可知輸電線路電流增大，線路損耗的電功率增大，故D正確。故選CD。題型2影響輸電損耗的因素【例2】（2324高二下·江蘇常州·期中）民用家庭用電一般由國家電網(wǎng)交變電流供電，下列相關(guān)說法正確的是（）A．大小隨時間變化的電流就是交變電流B．交流電壓表測量的是交流電的峰值C．遠距離輸電時，可通過減小輸電線的電流來降低輸電損耗D．理想變壓器原、副線圈中通過的交變電流的功率之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比【答案】C【解析】A．根據(jù)交變電流的定義可知，方向和大小都隨時間變化的電流是交變電流，故A錯誤；B．交流電壓表測量的是交流電的有效值，故B錯誤；C．遠距離輸電的輸電損耗功率，所以可以通過減小輸電線的電阻以及輸電線中的輸送電流來減小輸電損耗，故C正確；D．理想變壓器原、副線圈中通過的交變電流的功率相等，故D錯誤。故選C。【變式21】（2324高二下·黑龍江哈爾濱·期中）2020年9月，中國發(fā)布“雙碳戰(zhàn)略”，計劃到2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和。電力作為遠程輸送能量的載體，特高壓遠距離輸送清潔電能是實現(xiàn)碳中和的重要途徑之一，若保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下，從原來的150kV高壓輸電升級為1500kV的特高壓輸電，下列說法正確的是（）A．若輸電線不變，則輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?0倍B．若輸電線不變，則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼腃．若輸電線不變，則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼腄．若更換直徑為原來輸電線直徑10倍的同種材料制成的輸電線，則輸電線上損失的功率不變【答案】C【解析】A．保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下，從原來的150kV高壓輸電升級為1500kV的特高壓輸電，由，可知輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼谋?，故A錯誤；B．由，可知若輸電線不變，則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼模蔅錯誤；C．由，可知若輸電線不變，則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼模蔆正確；D．由，可知若更換直徑為原來輸電線直徑10倍的同種材料制成的輸電線，導線的電阻是原來的；若保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下，從原來的150kV高壓輸電升級為1500kV的特高壓輸電，由，可知輸電線上損失的功率是原來的，故D錯誤。故選C?！咀兪?2】對于遠距離輸電，在一定的情況下，設(shè)輸電線路中的電流為，輸電線的總電阻為，為了減少損耗，采用增大電壓輸電，下列說法正確的是（）A．由，知輸電線路中的電流變大B．由，知輸電線路中的電流變小C．由，知輸電線路消耗功率增大D．由，知不會影響輸電線路中的電流【答案】B【解析】A．由得故A錯誤；BD．公式針對的是同一研究對象，故B正確，D錯誤；C．根據(jù)因此增大時，輸電線路消耗功率減小，故C錯誤。故選B?！咀兪?3】（2223高二下·黑龍江牡丹江·期中）（多選）中央電視臺《焦點訪談》多次報道某些邊遠落后農(nóng)村電價過高，農(nóng)民負擔過重，其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化。近來進行農(nóng)村電網(wǎng)改造，為減少遠距離輸電的損耗而降低電費價格，可采取的措施有（）A．提高輸送功率 B．減小輸電導線的長度C．提高輸電的電壓 D．增大輸電導線的橫截面積【答案】CD【解析】A．提高輸送功率會導致輸送電流增大，導線損失會增大，故A錯誤；B．從實際角度出發(fā)，發(fā)電站與居民住戶位置固定，無法有效減少輸電導線長度，故B錯誤；C．輸電功率恒定，采用高壓輸電，可以降低輸電電流，從而減少損耗，故C正確；D．增大輸電導線的橫截面積可以減小輸電導線電阻，從而減少損耗，故D正確。故選CD。題型3輸電過程的損耗及計算【例3】（2425高二上·甘肅白銀·期末）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗大幅降低。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?。不考慮其他因素的影響，則為（）A．2 B． C． D．【答案】C【解析】若采用550kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的功率若改用1100kV的特高壓輸電，同理有由于，所以故選C。【變式31】為減少遠距離輸電的損耗，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，輸電電壓為，輸電線的總電阻為。則下列說法正確的是（）A．輸電線上的電流為 B．輸電線上的電流為C．輸電線上損失的功率為 D．輸電電壓提高一倍，輸電線損失的功率減小為原來的一半【答案】B【解析】AB．根據(jù)可得，輸電線上的電流設(shè)輸電線上損失的電壓為，則輸電電流故A錯誤；B正確；C．輸電線上損失的功率故C錯誤；D．根據(jù)可知，輸電電壓提高一倍，輸電線上損失的功率減小為原來的四分之一。故D錯誤。故選B?！咀兪?2】（2324高二下·廣東東莞·期末）遠距離輸電示意圖如圖所示，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比，在的原線圈兩端接入一正弦交流電，其電壓變化規(guī)律滿足，若原線圈的輸入電功率，輸電線總電阻為。不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A．1kW B．2kW C．10kW D．20kW【答案】B【解析】升壓變壓器T原線圈所加電壓的有效值為根據(jù)可得，升壓變壓器T原線圈中的電流根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律解得輸電線中電流輸電線上損失的電功率故選B?！咀兪?3】（2324高二下·河北唐山·期中）某水電站送電的總功率是，輸電線路的總電阻為25Ω，若其輸電電壓為500kV，則輸電線上（）A．電流大小為 B．損失電壓為500kVC．損失的功率為 D．損失的功率為【答案】D【解析】A．電流大小為選項A錯誤；B．損失電壓為選項B錯誤；CD．損失的功率為選項C錯誤，D正確。故選D?！咀兪?4】（2425高一上·河北邯鄲·月考）（多選）如圖所示，一個發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為250V，輸送功率為1×105W。通過理想變壓器向遠處輸電，所用輸電線的總電阻為8Ω，升壓變壓器T1原、副線圈匝數(shù)比為1：16，下列說法正確的是（）A．升壓變壓器副線圈兩端的電壓U2=2×103VB．輸電線損失的電壓為3.8×103VC．輸電線損失的電壓為200VD．輸電線損失的功率為5×103W【答案】CD【解析】D．發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為，則升壓變壓器原線圈電流為根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)成反比可得升壓變壓器副線圈電流為則輸電線損失的功率為故D正確；ABC．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比可知升壓變壓器副線圈輸出電壓為輸電線損失的電壓為故AB錯誤，C正確。故選CD?！咀兪?5】（2324高二下·四川廣安·月考）如圖為遠距離輸電示意圖，已知電廠的輸出功率為100kW，輸出電壓為250V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：20，降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，輸電線的總電阻R=10Ω，圖中變壓器可視為理想變壓器，求：（1）圖示中的送電電流I2?（2）用戶得到的電壓U4?（3）用戶得到的功率P用?【答案】（1）20A（2）240V（3）96kW【解析】（1）由變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比可得由理想變壓器原、副線圈的功率相等可得由電功率公式可得輸電線上的電流為（2）輸電線上損失的電壓是對降壓變壓器輸入電壓為由可得用戶得到的電壓，有（3）輸電線損失的功率是用戶得到的功率題型4遠距離輸電問題的分析與計算【例4】（2425高三上·江西·月考）為了形成更合理的全國產(chǎn)業(yè)布局，優(yōu)化資源配置，中央政府決定將沿海的產(chǎn)業(yè)遷往中西部，沿海和中西部可以實現(xiàn)互補，帶動整個國家的經(jīng)濟發(fā)展。為配合這次即將到來的產(chǎn)業(yè)大遷移，國家電網(wǎng)積極配合，加快我國西部地區(qū)電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。如圖所示為改造的某發(fā)電廠向用戶供電的線路示意圖，已知發(fā)電廠的輸出功率為10kW，輸出電壓為500V，用戶端電壓為220V，輸電線總電阻，升壓變壓器原，副線圈匝數(shù)比，變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是（）A．升壓變壓器原線圈的電流為1A B．輸電線上損耗的功率為1000WC．用戶端的電流為45A D．降壓變壓器的匝數(shù)比【答案】C【解析】AB．升壓變壓器原線圈的電流為根據(jù)可得，輸電線電流為輸電線上損耗的功率為故AB錯誤；C．用戶端獲得的電功率為把代入，解得用戶端的電流為故C正確；D．降壓變壓器的匝數(shù)比為故D錯誤。故選C?！咀兪?1】（2425高三上·湖北·月考）“西電東送”是中國的一項重大能源戰(zhàn)略工程，旨在將西部地區(qū)豐富的煤炭、水能資源轉(zhuǎn)化為電力資源，并通過電網(wǎng)輸送到電力需求較大的東部沿海地區(qū)。如圖所示為遠距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，已知發(fā)電機的輸出功率為P，輸電線上的電流為I，輸電線的電阻為r，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，則下列判斷正確的是（）A．發(fā)電機的輸出的電流為B．降壓變壓器的輸入電壓為C．用戶得到的功率為D．若增大，輸送功率不變，則導線上損耗的功率增大【答案】B【解析】A．根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系所以故A錯誤；B．降壓變壓器的輸入電壓為所以故B正確；C．用戶得到的功率為故C錯誤；D．輸電線上損失的功率為若U2增大，根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知，U1增大，由于輸送功率不變，則I1減小，則輸電線上的電流I減小，所以導線上損耗的功率減小，故D錯誤。故選B。【變式42】近20年來福建電網(wǎng)實現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電壓等級、電力技術(shù)“三大跨越”。如圖所示是遠距離輸電示意圖，現(xiàn)將輸送電壓由220kV升級為1000kV，輸送的總電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，保持發(fā)電機輸出電壓及用戶得到的電壓不變，輸電線的電阻不變，變壓器均為理想變壓器，則下列說法錯誤的是（

）A．變?yōu)樵瓉淼?B．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼腃．輸電線損失的功率變?yōu)樵瓉淼?D．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變小【答案】D【解析】A．不變，變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)所以變?yōu)樵瓉淼?，故A正確；B．根據(jù)可知，因變?yōu)樵瓉淼?倍，變?yōu)樵瓉淼?，則輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?，故B正確；C．根據(jù)可知變?yōu)樵瓉淼?，故C正確；D．總功率變大，損失的功率變小，則用戶端功率變大，因用戶端電壓不變，則變大，又變小，，則變大，故D錯誤。本題選錯誤的，故選D?！咀兪?3】（2024·安徽·一模）我國在電力輸送領(lǐng)域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套關(guān)鍵設(shè)備，建成了世界電壓等級最高、輸電能力最強的交直流輸電網(wǎng)絡(luò)。如圖為遠距離輸電系統(tǒng)簡化情景圖，已知發(fā)電廠輸出的交流電壓為，理想升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，理想降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，高壓輸電線的總阻值為。設(shè)用戶(負載)是純電阻，且阻值為，則輸電效率為（

）A． B． C． D．【答案】A【解析】設(shè)降壓變壓器副線圈的端電壓為，由歐姆定律可得用戶的電流為對降壓變壓器，由理想變壓器的原理可得，結(jié)合綜合可得由能量守恒定律可得輸電效率為故選A。【變式44】（2425高二上·河北保定·期末）（多選）如圖所示為遠距離輸電的原理圖，兩個變壓器均為理想變壓器，輸電線的總電阻為，其它導線電阻可忽略不計。已知發(fā)電廠的輸出功率為100kW，，，輸電線上損失的功率為5kW。下列說法正確的是（）A．輸電線上的電流為25A B．C．升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為 D．降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為【答案】AD【解析】A．發(fā)電廠輸出的電流輸電線的電流故A正確；B．對升壓變壓器輸電線回路中故B錯誤；C．升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為故C錯誤；D．降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為故D正確。故選AD?！咀兪?5】（2425高二上·遼寧大連·期末）某個小水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW，發(fā)電機的輸出電壓為250V。通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損失的功率控制在5kW（即用戶得到的功率為95kW）求：（1）輸電線上通過的電流；（2）升壓變壓器輸出的電壓；（3）升壓、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）25A（2）（3），【解析】（1）輸電線上損失功率解得（2）升壓變壓器的輸出功率解得（3）升壓變壓器又解得降壓變壓器解得【變式46】（2324高二下·廣西北海·期末）某校用一臺不計內(nèi)阻的發(fā)電機來提供照明用電，輸電過程如圖所示，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸電線的總電阻為R=25Ω，全校共有33個班，每班有6盞“220V，40W”的燈，若要保證全部電燈正常發(fā)光，求：（1）輸電線損失的功率；（2）升壓變壓器的輸入電壓；（3）升壓變壓器每小時輸出的電能。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）1296W；（2）256V；（3）3.32×107J【解析】（1）降壓變壓器副線圈的電流降壓變壓器原線圈的電流輸電線損失的功率（2）降壓變壓器原線圈的電壓輸電線上損失的電壓為升壓變壓器的輸出電壓升壓變壓器的輸入電壓（3）升壓變壓器原線圈的電流升壓變壓器每小時輸出的電能與輸入電能相等【變式47】有一臺內(nèi)阻為的發(fā)電機，供給一個學校照明用電。如圖所示，升壓變壓器的匝數(shù)比為，降壓變壓器的匝數(shù)比為，輸電線的總電阻。全校共22個班，每班有“

”的燈6盞，若保證全部電燈正常發(fā)光，則：（1）發(fā)電機的輸出功率為多大？（2）發(fā)電機的電動勢為多大？（3）輸電效率是多少？（保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由題意可知，降壓變壓器的輸出功率為又所以輸電線上的電流對升壓變壓器，輸入功率則發(fā)電機的輸出功率為。（2）因為由理想變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比可知又所以發(fā)電機的電動勢（3）輸電效率題型5計算用戶端用電器的數(shù)量【例5】（2324高一下·甘肅天水·月考）如圖甲為某中小型水力發(fā)電站遠距離輸送單相交流電示意圖，每根導線電阻為4Ω，遠距離輸電線的輸送電流為100A，若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為720kW，在用戶端起點接有交流電壓表，求：（1）升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比；（2）設(shè)降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比，求用戶端交流電壓表的示數(shù)；（3）若用戶端全是照明用電，能使多少盞“220V、20W”的節(jié)能燈正常發(fā)光？【答案】（1）；（2）220V；（3）32000盞【解析】（1）由題圖可知，升壓變壓器的輸入電壓的有效值為由于變壓器為理想變壓器，所以升壓變壓器的副線圈的功率也為720kW，有升壓變壓器的原副線圈之比為解得（2）由于遠距離輸電線每根電阻為4Ω，而遠距離輸電需要兩根輸電線，所以輸電線的總電阻為降壓變壓器輸入電壓為由于降壓變壓器，有解得（3）輸電線上損耗功率為降壓變壓器輸出功率為設(shè)共能點亮N盞節(jié)能燈，有記得的【變式51】（2223高二下·山東煙臺·期末）水力發(fā)電是獲得清潔能源的重要途徑之一、有一條河流，水的流量為，落差，水的密度為，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機的總效率為，輸出電壓為，輸電線的總電阻為，為滿足用電的需求，使用戶獲得的電壓，此時輸電線上允許損失的電功率與發(fā)電機輸出電功率的比值為。（?。?）求輸電線中的電流I；（2）分別求輸電線路使用的理想升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；（3）如果輸送的電能供“220V，100W”的電燈使用，求能夠正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）564盞【解析】（1）根據(jù)題意可知，由能量守恒可得，發(fā)電機的輸出功率輸電線上的電流用I表示，則電功率損失聯(lián)立解得（2）根據(jù)題意可知，升壓變壓器原線圈兩端的電壓副線圈兩端的電壓為升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為輸電線上的電壓損失為降壓變壓器原線圈兩端的電壓為降壓變壓器副線圈兩端的電壓為降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為（3）設(shè)正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)為，則有解得盞【變式52】（2223高二下·陜西咸陽·期中）某村在較遠的地方建立了一座小型水電站，發(fā)電機的輸出功率為，輸出電壓為，輸電導線的總電阻為，導線上損耗的電功率為，該村的用電電壓是。輸電電路如圖所示，求：（1）高壓輸電線的電流；（2）降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；（3）如果該村某工廠用電功率為，則該村還可以裝“，”的電燈多少盞？【答案】（1）20A；（2）240:11；（3）800【解析】（1）根據(jù)如圖所示輸電線路，由題意可知得（2）根據(jù)功率相等，得則有所以（3）設(shè)最多安裝n個40W電燈，根據(jù)匝數(shù)與電壓成正比，則有解得題型6遠距離輸電的動態(tài)分析【例6】（2024·江蘇·模擬預(yù)測）某實驗小組模擬遠距離輸電的原理圖如圖所示，A、B為理想變壓器，R為輸電線的電阻，燈、規(guī)格相同。保持變壓器A的輸入電壓不變，開關(guān)S斷開時，燈正常發(fā)光，則（

）A．僅將滑片P上移，A的輸入功率變大B．僅將滑片P上移，亮度不變C．僅閉合S，、均正常發(fā)光D．僅閉合S，輸電線路輸送效率減小【答案】D【解析】AB．僅將滑片P上移，則升壓變壓器的副線圈匝數(shù)變小，所以輸出電壓變小，相應(yīng)的B變壓器的輸入電壓降低，輸出電壓也降低，所以L1兩端電壓變小，L1的功率變小，則B變壓器的輸出功率變小，則A變壓器的輸入功率也變小，故AB錯誤；CD．僅閉合S，則B變壓器的負載電阻變小，輸出總電流變大，相應(yīng)的輸電線上的電流變大，輸電線上損失的電壓變大，B變壓器的輸入電壓變小，輸出電壓也變小，即燈泡兩端的電壓變小，燈泡不能正常發(fā)光，設(shè)A變壓器的輸出電壓為，B變壓器的輸入電壓為，則輸電線路輸送效率為其中輸電線電流增大，則輸電線路輸送效率減小，故C錯誤，D正確。故選D。【變式61】（2324高二下·山西·月考）某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，變壓器可視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，原線圈輸入有效值恒定的交流電壓，圖中R為輸電線的總電阻。在用電高峰期，住戶使用的用電器增加時，下列說法正確的是（）A．電流表A1示數(shù)不變 B．電流表A2示數(shù)減小C．電壓表V2示數(shù)增大 D．電壓表V3示數(shù)減小【答案】D【解析】C．變壓器原線圈的輸入電壓不變，根據(jù)可知，變壓器副線圈的輸出電壓輸出電壓不變，V2示數(shù)不變，故C錯誤；ABD．當住戶使用的用電器增加時，即用戶的總電阻變小，可得副線圈的電流電流表A2變大，又有可知示數(shù)減小，由理想變壓器的原理可知原線圈的電流電流表A1示數(shù)變大，故AB錯誤，D正確。故選D。【變式62】（2425高二上·河南洛陽·期末）（多選）如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電，接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖（圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表）。設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示，變阻器R相當于用戶用電器的總電阻，當用電器增加時，相當于R變小。則在用電高峰時，下列說法正確的是（）A．輸電導線的損耗功率變大B．發(fā)電廠輸出功率變大C．電壓表V1、V2的示數(shù)之比變大D．因發(fā)電廠輸出電壓一定，所以用戶端電壓不發(fā)生變化【答案】AB【解析】C．發(fā)電廠輸出的電壓一定，則升壓變壓器原線圈輸入電壓U1保持不變，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得電壓表V1、V2的示數(shù)之比為可知電壓表V1、V2的示數(shù)之比不變，且升壓變壓器副線圈輸出電壓U2保持不變，故C錯誤；AD．根據(jù)，，，可得在用電高峰時，