1、2.7 电能的输送 作业1远距离输送交流电都采用高压输电，其优点是( )A可节省输电线的铜材料B可根据需要调节交流电的频率C可减少输电线上的能量损失D可加快输电的速度【解析】 由 PIU 得 I ，输送的电功率 P 一定，采用高压输电，输电PU线中的电流就小，由 P 线 I 2r，要求输电线损耗一定的情况下，就可选横截面积较小的输电线，从而可以节省输电线的铜材料若输电线确定，则可减少输电线上的能量损失，故 A、C 正确交流电的频率是一定的，升高电压无法改变交流电的频率输电的速度就是电磁波的传播速度，是一定的，故 B、D 错误2高压输电电压为 U，输电线电阻为 r，则下列说法正确的是( )A若发
2、电机输出功率不变，使输电电压变大，则输电线损失功率变小B输电线上损失的功率为 P 损 ，故导线电阻越大，损失的功率越小U2rC通过输电线的电流为 I ，故输电电压越高，电流越大，损失的功率Ur越大D以上说法都不对【解析】 P 损 I 2r( )2r，P 损 与 U2 成反比，故 A 正确；B、C 混淆了输PU送电压 U 和损失电压 U 损 ，故 B、C 错误3关于远距离输电，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )A升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线路中的电流只由升压变压器的匝数比决定C当用户消耗的总功率增大时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等
3、于降压变压器的输入电压【解析】 因输入功率等于输出功率，而发电机输出的电压不变，所以选项 A、B 错误；当用户消耗的总功率增大时，输电线中的电流增大，根据PI 2R，输电线上损耗的功率增大，选项 C 正确，因为输电线上也有电压降，所以升压变压器输出电压大于降压变压器的输入电压，选项 D 错误4某用电器离供电电距离为 L，线路上的电流为 I，若要求线路上的电压降不超过 U，已知输电导线的电阻率为 ，那么，该输电导线的横截面积最小值是( )A. B. C. D.LU 2LIU UIL 2ULI【解析】 输电线电流 I ，R2 ，S .B 对UR LS 2LR 2LIU5中国已投产运行的 1 000
4、 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原采用 500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用 1 000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )AP/4 BP/2 C2P D4P【解析】 由 PUI 可知由 500 kV 的超高压输电变为 1 000 kV 特高压输电时，因为输送功率不变，故输电线电流为原的 1/2，再据 P 损 I 2R 线 可得输电线上损耗的电功率将变为 P/4，故选 A.6远距离输电，原用电压 U0 输电，在输电线上损失的电功率为 P0，现在要使输电线上
5、损失的电功率减小到原的 ，则输电电压应为( )110A100 U 0 B. U0 10C. D.U010 U0100【解析】 输电线上损失功率 P 损 I R，而 I 线 ，所以 P 损2线P送U送 R，当 P 送 和 R 一定时，有 P 损 ，由此 ，U U0.B 对P2送U2送 1U2送 110P0P0 U20U2 107一台理想降压变压器从 10 kV 的线路中降压并提供 200 A 的负载电流已知两个线圈的匝数比为 401，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是( )A5 A,0,50 kWB5 A,250 V,50 kWC200 A,250 V,50 kWD200 A,10 kV
6、,210 3 kW【解析】 由 得 U2250 V，则 P2U 2I2 250200 W50 kW，U1U2 n1n2由 P1 U1I1 P2，得 I1 5 A，因此 B 对P2U18在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【解析】 由题意可知升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，A错误；在电能输出过程中有：I ，U 线 IR 线 ， U3U 2U 线 ，因 P
7、 变大，IPU变大，所以 U 线 变大，降压变压器初级线圈电压 U3 变小，则降压变压器的输出电压变小，B 错误；由 P 损 ( )2R 线 ，因 P 变大，所以 P 损 变大，C 正确；根PU据 ，因 P 变大，所以比值变大， D 正确P损P PU2R线P PR线U29通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率 P，原线圈的电压 U保持不变，输电线路的总电阻为 R.当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk，线路损耗的电功率为 P2，则 P1 和 分别为( )P2P1A. ， B( )2R，PRkU 1n PkU 1nC. ， D(
8、 )2R，PRkU 1n2 PkU 1n2【解析】 根据变压器的变压规律，得 k， nk ，所以U1U U2UU1kU ， U2 nkU.根据 PUI，知匝数比为 k 和 nk 的变压器副线圈的电流分别为 I1 ，I 2 .根据 PI 2R，输电线路损耗的电功率分别为PU1 PkU PU2 PnkUP1I R( )2R，P 2I R( )2R，所以 .选项 D 正确，选项21PkU 2 PnkU P2P1 1n2A、B、 C 错误10一台发电机最大输出功率为 4 000 kW，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 R1 k.到目的地经变压器 T2 降压，负载为多
9、个正常发光的灯泡(220 V 60 W)若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10%，变压器 T1 和 T2 的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则( )AT 1 原、副线圈电流分别为 103 A 和 20 ABT 2 原、副线圈电压分别为 1.8105 V 和 220 VCT 1 和 T2 的变压比分别为 150 和 401D有 6104 盏灯泡(220 V,60 W) 正常发光【解析】 输电线上消耗的功率 P 线 I RP 10%400 kW，则 I2220 A，又 P1 U1I1，则 I1 10 3 A，故 A 正确；T 1 的变压比P线R P1U1 ，又 PU 1I1 U2I
10、2，得 U2210 5 V，输电线上损失电压 U 线U1U2 I2I1 150I 2R210 4 V，则 T2 原线圈的输入电压 U3U 2U 线 1.810 5 V，又灯泡正常发光，T 2 的副线圈的电压为 220 V，B 正确；T 2 的变压比 U3U4 ，C 错误；根据 U3I260n，解得 n610 4，D 正确1.8105 V220 V 9 0001111输电线的电阻共计 1.0 ，输送的电功率是 100 kW，用 400 V 的低压送电，输电线上发热损失的功率是多少？改用 10 kV 的高压送电，输电线上的功率损失又为多少？【解析】 由 PUI 知，输电线的电流为 I ，式中 P
11、是输送的电功率，PUU 是输电电压当用 400 V 的低压送电时，输电线上发热损失的功率为：P 1IR( )2R( )21.0 W6.2510 4 W21PU1 100 000400当用 10 kV 的高压送电时，输电线上发热损失的功率为：P 2I R( )2PU22R( )21.0 W1.0 102 W100 00010 000由上述计算可知，P 1P2，由此可见，为了减小输电线路上的电能损失，远距离送电应采用高压输电12如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为 r1 ，升压变压器匝数比为 n1n 214，降压变压器的匝数比为 n3n 441，输电线总电阻为 R 线 4 ，全校有 22 间
12、教室，每间教室安装“ 220 V，40 W”的电灯 6 盏，要求所有的电灯都正常发光，求：(1)输电线上损耗的电功率 P 损 多大？(2)发电机的电动势 E 多大？【解析】 (1)所有电灯正常发光时消耗的功率为P 灯 40226 W 5 280 W P 4，由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压 U4220 V ，所以降压变压器原线圈两端电压 U3 U4 220 V880 V，n3n4 41两变压器之间输电线上的电流为 I 线 A6 A ，P3U3 P4U3 5 280880输电线上损失的功率 P 损 I R6 24 W144 W.2线(2)输电线上损失的电压 U 损 I 线 R64 V24 V ，升压变压器副线圈两端电压 U2U 3U 损 (880 24)V904 V ，升压变压器原线圈两端电压 U1 U2 904 V226 V，n1n2 14升压变压器原线圈中的电流 I1 I 线 6 A24 A，n2n1 41发电机内阻上的电压 Ur I1r24 V ，发电机的电动势 EU 1U r226 V24 V250 V.
