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1、第三章交变电流4 电能的输送课后篇素养形成必备知识根底练1 .在电能输送过程中，假设输送的电功率一定、输电线电阻一定，那么在输电线上损耗的电功率0A.和输电电压的二次方成正比B.和输送电流的二次方成反比C.和输送电线上损失的电压的二次方成正比D.和输送电流成正比解析|输电线上的功率损失尸二尺，电压损失线R线,输电电流/线二，所以AP=R线=R线,可见在 输送功率尸一定、输电线电阻一定时，尸与成正比,尸与AU成正比尸与02成反比。HJc.发电厂发电机的输出电压为Ui,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为/，学校 得到的电压为。2,那么输电线上损耗的电压可表示为()A.UB.Ui-
2、/RC./RD.U2解明输电线的电压损失AU=Ui-U2=，故B错误,C正确;U1为输出电压,。2为用户得到的电压,A、D 错误。量C.如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变,当用电顶峰到 来时()A.输电线上损耗的功率减小B.电压表Vi的示数减小,电流表Ai增大C.电压表V2的示数增大,电流表A2减小D.用户端功率与发电厂输出功率的比值减小解画当用电顶峰到来时,用户消耗的功率变大，那么电流表A2读数变大，输电线上的电流变大,输电线 上损耗的功率变大，选项A错误;电流表A增大,因为发电厂的输出电压恒定，那么升压变压器的次级 电压不变，即电压表Vi的示数不变
3、，选项B错误;输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级电压 减小，次级电压也减小，即电压表V2的示数减小，选项C错误;用户消耗的功率占发电厂输出功率的比 例=1二1一,因为输电线上的电流增大，故电压损失增大,J不变，所以用户消耗的功率与发电厂输出功 率的比值减小，故D正确。应选D。薪D照明供电线路的路端电压根本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电顶峰时开灯,电灯比 深夜时要显得暗些,这是因为此时（）A.总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大D.干路电流一定，支路比深夜时多
4、，分去了一局部电压解明此时用电器多,电阻小（因为用电器都是并联的），干路电流大，输电线上损失电压大,导致电灯两端 电压减小,故比深夜时暗，故C正确。ggc.“西电东送工程中，为了减少输电损耗，必须提高输电电压。从西部某电站向华东某地区输送的电 功率为106 kW,输电电压为1 000 kV,输电线电阻为100。o假设改用超导材料作为输电线,那么可 减少输电损耗的功率为（）A.105 kWB.l04 kWC.l06 kWD.lO3 kW解耐输电电流工输电线路损失的电功率尸桢MH）2R=lxl（）5kw；当改用超导输电时，就不损失电 能，因此减少输电损耗的功率就等于P损,A正确。霹A5 .(多项选
5、择)为了减少输电线路中的电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电站升压后进行远距离 输送，再经变电站将高压变为低压。某变电站把电压40=11 OOOsin 100MV)的交变电流降为220 V供 居民小区用电，那么变电站变压器()A.原、副线圈匝数比为50； 1B.副线圈中电流的频率是50 HzC原线圈的导线比副线圈的要粗D.输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和解画由wo=llOOOsinlOOMV)得电压的有效值为11000V,那么原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈 的电压之比，即50 ；1,A正确;由二100兀rad/s可得频率为50Hz,变压器不改变电流的频率，因此，副线 圈的频
6、率也是50Hz,B正确;电流与匝数成反比,即原线圈的电流比副线圈电流要小，因此，副线圈的导 线要比原线圈导线粗,C错误;居民小区各个用电器都是并联的，它们的电流总和等于副线圈中的电流, 故D错误。客剽AB7,发电机两端的电压为220 V,输出功率为44 kW,输电导线的总电阻为0.2 Q,如果用原、副线圈匝数 比为1. 10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10 的降压变压器降压供应 用户，两个变压器均为理想变压器。画出全过程的线路示意图。求用户得到的电压和功率。假设不经过变压而直接送给用户，求用户得到的电压和功率。解明线路示意图如下列图：(2)由图可知,升压变压器副线圈两端
7、的输出电压U2=Ui=2200V。根据理想变压器P入二产出，那么 升压变压器副线圈的输出电流/2=A=20A,输电线上的功率损耗和电压损失分别为P损二尺线=202X0.2=80亚。损线=20x0.2V=4V所以降压变压器原线圈的输入电压和电流分别为U3=U2-U 损=2200V4V=2196 V/3=/2=20A降压变压器副线圈的输出电压和电流分别为U4=U3=x2196V=219.6V/4=/3=10x20A=200A用户得到的功率为 P4=t/4/4=219.6X200W=4.392x 104Wo(3)假设直接给用户供电，线路示意图如下列图那么输电电流/=A=200A输电线路上的电压损失N
8、U=IR线=200xO.2V =40V所以用户得到的电压 4-t/i-At/220V-40V=180V用户得到的功率为 Pt/27180x200W=3.6xl04Wo|( 1)见解析图(2)219.6 V4.392xlO4W(3)180 V3.6X104 W关键能力提升练8 .远距离输电线路的示意图如下列图，假设发电机的输出电压不变，那么以下表达中正确的选项是()A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关8 .输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解明变压器的输入功
9、率、输入电流的大小是由次级线圈所接的负载消耗的功率大小决定的,A、B错 误;用户用电器总电阻减小，据夕二,消耗功率增大，输电线中电流增大，线路损失功率增大,C正确;升压 变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压,D错误。9 .（多项选择）有人设计了这样的除冰思路:利用电流的热效应除冰。假设在正常供电时,输电线上送电 电压为U,电流为/,热耗功率为AP;除冰时，输电线上的热耗功率需变为9AP,那么除冰时（认为输电功 率和输电线电阻不变）（）A.输电电流为37B,输电电流为91C输电电压为38.输电电压为U丽|输电线上的热耗功率P=/2R线，假设热耗功率变为9AP,那么
10、9=/松线,联立得/=3/人正确;输 送功率不变，即P=UI=UT,得U=U,所以D正确。m|ad.（多项选择）一台发电机最大输出功率为4 000 kW、输出电压为4 000 V,经变压器T1升压后向远 方输电。输电线路总电阻R=lk。到目的地经变压器乃降压,负载为多个正常发光的灯泡（220 V60W）o假设在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器力和心的损耗可忽略，发 电机处于满负荷工作状态，那么（）A）原、副线圈电流分别为1 000 A和20 AB.4原、副线圈电压分别为1.8x105 v和220 VCTi和力的变压比分别为1 ；50和40D.有6x104盏灯泡（220 V6
11、0 W）正常发光解画远距离输电的电路如下列图,在升压变压器原线圈中有尸故得原线圈中电流为1000A,在远 距离输电线路中由线得/副线圈中电流为20A,应选项A正确;在远距离输电线路中由P=U?h 和/线=/2得U2=2xl05v,由AU=I线R级U=lh-U3可得“原线圈电压为L8xl05v,由于灯泡能正常发 光，故乃副线圈电压为220V,应选项B正确;由变压器变压特点知变压比与匝数成正比，故可得Ti变 压比为1 ；50,而乃的变压比为9000 ； 11,应选项C错误;正常发光时每盏灯的功率为60W,由 90%P=NP灯，可得N=6xlOt应选项d正确。客剽ABD.（多项选择谋小型水电站的电能
12、输送示意图如下列图，发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为 二升压变压器原、副线圈匝数分别为|、心降压变压器原、副线圈匝数分别为3、4（变压器均为 理想变压器）。要使额定电压为220 V的用电器正常工作，那么（）A.B.C.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例由于输电线上有电阻,所以要考虑电压损失，那么有升压变压器的输出电压大于降压变压器的输 入电压，根据变压器的电压与匝数之比的关系，可知，故A项正确,B、C项错误;考虑到输电线上也有电 功率的损失，可知D项正确。客翦AD.某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线总电阻是6 Q
13、。(结果保存四位有效数字)假设采用380 V的电压输电，求输电线损耗的功率。假设改用5 000 V高压输电，用户利用hi ；/12=22 ：1的变压器降压，求用户得到的电压。解明(1)输电线上的电流为/=A=52.63A输电线路损耗的功率为P线=?r=52.632x6W=16.62kWo(2)改用高压输电后,输电线上的电流变为/，=A=4A用户在变压器降压前获得的电压Ui = U-/R=(50004 x6) V =4976V根据，用户得到的电压为5=Ui = x4976V=226.2V。答却)16.62 kW(2)226.2 V.以下是一段关于输电线损失功率的推导。将电能从发电站送到用户,在输电线上会损失一局部功 率。设输电电压为。，那么功率损失为尸损二u/(D而U=Ir将堡弋代入得到损=由酎;可知，要减小功率损失尸损，就应当用低压送电和增大输电线的电阻ro这段推导错在哪里？解抓损二。/和U=都是错误的,U是输电电压,而非输电线上损失的电压。正确的推导应该是:设输 电电压为U,输送的电功率为RP损=&,/=,那么。损寸由此式可知，要减小功率损失，就应当用高压送 电和减小输电线的电阻ro需见解析