1、3.5 高压输电 作业1对于电能输送的以下说法,正确的是( )A输送电能的基本要求是:可靠、保质、经济B减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C减少输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横截面积D实际输送电能时,要综合考虑各种因素,如:输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等解析 由 QI 2Rt 和 R 分析可知选项 A、D 正确,选项 B、C 错误LS答案 AD2远距离输送交流电都采用高压输电,我国正在研究用比 330 kV 高得多的电压进行输电,采用高压输电的优点是( )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 PI
2、U 得 I ,输送的电功率 P 一定,采用高压输电,U 大则 IPU小,输电线中的电流越小,由 P 线 I 2r,在要求输电线损耗一定的情况下,就可选电阻率略大一点的材料作为导线若输电线确定,则可以减少输电线上的能量损失,故 A、C 选项正确;交流电的频率是固定的,不需调节输电的速度就是电磁波的传播速度,是一定的,故 B、D 选项不正确答案 AC3输电导线的电阻为 R,输送电功率为 P.现在分别用 U 和 2U 两种电压输电,则两次输电线上损失的功率之比为( )A12 B2 1C1 4 D41解析 由 PUI 得输电线中的电流 I .输电线中损失的功率 P 损 I 2R( )PU PU2R .
3、即在输送功率和输电线电阻不变的情况下,损失的功率与输电电压P2RU2的平方成反比所以 P 损 1P 损 2U U 41.答案 D2 214关于减少远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是( )A由功率 P ,应降低输电电压,或增大导线电阻U2RB由 PIU,应降低输电电压,或减小电流输电C由 PI 2R,应减小导线电阻,或减小输电电流D上述说法均不对解析 解此题关键是分清 U 是输电电压,而不是在输电线上的电阻引起的电压降落,故 C 正确,A、B、D 错答案 C5水电站向小山村输电,输送电功率为 50 kW,若以 1 100 V 送电,则线路损失功率为 10 kW,若以 3 300 V 送电
4、,则线路损失功率变为( )A3.3 kW B1.1 kW C30 kW D11 kW解析 设输送电功率为 P,输电电压为 U,线路电阻为 R,则损耗功率 P 损I 2R( )2R.代入数据可得答案 BPU6在电能输送过程中,若输送电功率一定,则在输电线上的功率损失( )A随输电线电阻的增大而增大B与输送电压的平方成正比C与输电线上电压损失的平方成正比D与输电电流的平方成正比解析 输电线上的功率损失 PI 2R,电压损失 UUUIR,输电电流 I ,所以 PI 2R 2R,可见在输送功率 P 一定时,P 随 RPU U2R (PU)的增大而增大;P 与 I2 成正比;P 与 U2 成正比; P
5、与 U2 成反比答案 ACD7某发电厂原用 11 kV 的交流电输电,后改用升压变压器将电压升高到 220 kV 输电,输送的电功率为 P,若输电线路的电阻为 R,则下列说法中正确的是( )A根据公式 I ,提高电压后输电线上的电流降为原的PU 120B根据公式 I ,提高电压后输电线上的电流增为原的 20 倍PUC根据公式 PI 2R,提高电压后输电线上功率损失为原的1400D根据公式 P ,提高电压后输电线上功率损失增为原的 400 倍U2R解析 由 I 线 知,I 线 为原的 ,由 P 损 2R 知,P 损 为原的 .PU 120 (PU) 1400答案 AC8在如图所示的远距离输电电路
6、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 ,U 3U 2U 线 ,因 P 变大,I 变大,PU所以 U 线 变大,所以降压变压器初级电压 U3 变小,则降压变压器的输出电压变小,B 错误;由 P 线 ( )2R 线 ,因 P 变大,所以 P 线 变大,C 正确;根PU据 ,因 P 变
7、大,所以比值变大, D 正确答案 CDP损P PU2R线P PR线U29发电厂发电机的输出电压为 U1,发电厂至学校的输电导线总电阻为 R,通过导线上的电流为 I,学校得到的电压为 U2,则输电导线上损耗的功率下列表达式错误是( ) A. B. CI 2R DI (U1U 2)U21R U1 U22R解析 用 P 求电阻上损失的功率时,U 要与电阻 R 相对应,选项 A 中U2R的 U1 是输出电压不是输电线电阻上的电压,故 A 是错误的;B 中的U1U 2 是输电线电阻上的电压,因此,B 是正确的;C、D 中的电流 I 是输电线中的电流,故 C、D 都是正确的答案 A10一小型水电站输出的电
8、功率为 20 kW,输电线总电阻为 5 ,如果发电机输出电压为 400 V,且直接进行输电,输电导线上损失的电功率为多少?若改为 2 000 V 电压输电,则输电导线上损失的电功率又为多少?解析 电站输出的电功率 PU 1I1,输电导线上的电流I1 50 A,输电导线上损失的功率为 P 线 I R(50 A)25 PU1 20 000 W400 V 2112 500 W.改为 2 000 V 电压输电时,电站输出的电功率PU 2I2,I 2 10 A,P 线 I R(10 A) 25 500 W.PU2 20 000 W2 000 V 2答案 12 500 W 500 W11某电站发电机组的总
9、输出功率为 440 kW,现用 220 V 的电压,用铝导线将其送到 10 km 远的工厂,要求电能输送过程中的损耗为输出功率的 10%,求铝导线的电阻应为多大?解析 由 PUI 可求出输送电能的电流,I A2 000 A ,PU 440 000220由 P 损 I 2R 可求出导线的电阻值,R 1.110 2 .P损I2 PI2 0.1440 0002 0002答案 1.110 2 12发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器发电机的输出功率是 100 kW,输出电压是 250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 125,输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%.(1)画出上述输电全过程的线路图;(2)求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流(3)求输电线电阻解析 (1)输电过程线路图,如图所示(2)对升压变压器,据公式 ,有U2U1 n2n1U2 U1 250 V6 250 Vn2n1 251I2 A16 A.P2U2 100 0006 250(3)输电导线中损失的功率PP4%I R 线2所以 R 线 15.625 .P4%I2答案 (1)见解析 (2)6 250 V 16 A (3)15.625