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1、 电能的远距离传输 电能的远距离传输 一、单项选择题 1下列关于高压直流输电的说法，正确的是( ) A高压直流电可以经过变压器提升电压后进行输送 B在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响 C在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响 D直流输电，用户可以直接得到直流电 2为了减少输电线路中电能损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过 远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压，某降压变电站将电压U011 000sin 2 100t(V)的交流电降为 220 V 供居民小区用电，则下列说法错误的是( ) A降压变电站原、副线圈匝数比为 501 B输电电流的频率是 5
2、0 Hz C降压变电站副线圈的导线比原线圈的要粗 D输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 3某发电机的端电压为U，经总电阻为R的输电线向远方用户输送功率为P的电能， 则下列说法中不正确的是( ) A输电线上的电流为P U B输电线上消耗的电功率为P 2R U2 C输电线用户一端的电压为UR P U D输电线上消耗的电功率为U 2 R 4超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电。现有一直流电路， 输电总电阻为 0.4 ， 它提供给用电器的电功率为 40 kW， 电压为 800 V。 若用临界温度以下 的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的
3、电功率为 ( ) A1 kW B1.6103 kW C1.6 kW D10 kW 5(浙江高考)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用 等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输 电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则( ) A用户端的电压为I 1U1 I2 B输电线上的电压降为U C理想变压器的输入功率为I r 2 1 D输电线路上损失的电功率为I1U 二、多项选择题 6远距离输送交流电都采用高压输电，关于采用高压输电的优点，下列说法正确的是 ( ) A可节省输电线的材料 B可根据需要调节交流电的频率 C可减少
4、输电线上的功率损失 D可降低输电线上的电压损失 7为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路 ： 利用电流的热效应除冰。 若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，发热功率为 P；除冰时，输电线上 的发热功率需变为 9P，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( ) A输电电流为 3I B输电电流为 9I C输电电压为 3U D输电电压为U 1 3 8某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为 200 V，输电线总电 阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、 n4(变压器均为理想变压器)。要使额定电压为 220 V 的
5、用电器正常工作，则( ) A. n2 n1 n3 n4 B. n2 n1 n3 n4 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 三、非选择题 9某交流发电机输出功率为 5105 W，输出电压为U1.0103 V，假如输电线的总电 阻R10 ，在输电线上损失的电功率等于输电功率的 5%，用户使用电压U用户380 V。 (1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)； (2)所用升压和降压变压器的原、 副线圈的匝数比是多少(使用的变压器是理想变压器)? 10如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n231，原线圈电路中接有一 量程为 3 A
6、 理想交流电流表， 副线圈两端接有理想交流电压表和一只可变电阻R以及若干 “6 V 6 W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图象如图乙所示。 (1)求图甲中电压表的读数； (2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数； (3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值。 参考答案 1解析：选 B 现代的直流输电，只有输电这个环节使用高压直流，发电、用电及升、 降电压仍然是交流，D 错误；变压器只能对交流起作用，对直流不起作用，A 错误；在输电 功率大、输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但电感对直流就不 会有影响，当然电阻对直流和交流是同样有影响的，B 正
7、确，C 错误。 2解析：选 D 原电压的有效值为U111 000 V，由得，A 正确；变压 U1 U2 n1 n2 n1 n2 50 1 器不改变交流电的频率，B 正确；由得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要 n1 n2 I2 I1 粗一些(电阻小)，C 正确；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，D 错误。 3 解析 ： 选 D 根据题意知， 输电线上的电流为I ， 输电线上消耗的电功率为 PI2R P U R，输电线用户一端的电压为UUIRUR，A、B、C 正确。 P2 U2 P U 4解析：选 A 节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I P U 40 103 800
8、 A50 A，P线I2R5020.4 W1 000 W，故节约的电功率为 1 kW，A 正确。 5 解析 ： 选 A 理想变压器输入和输出功率相同， 设用户端得到的电压为U2， 则有I1U1 U2I2，U2，A 正确；输电线上的电压降为 UI1r，或者 UUU1，B 错误；理想变 I1U1 I2 压器的输入功率为PI1U1，C 错误；输电线路上损失的电功率为 PI r，D 错误。 2 1 6解析：选 ACD 当输电功率一定时，设为P，PIU，I是输电电流，U是输电电压， 设输电导线电阻为R，则输电线上的损耗为P损I2RR，U损IRR，要减小损耗有两 P2 U2 P U 条途径：增大输电电压U、
9、减小输电电线电阻；输电距离是一定的，要减小输电电线电阻只 能增大电线横截面积，这样就多用材料，如果采用更高的电压输电，就不用加粗导线，亦可 换用铝等电阻率稍大、但价格低廉的材料，A、C、D 正确。 7解析：选 AD 输电功率PUI，输电线电阻为R，则 PI2R 2R，除冰时，输 ( P U) 电线上的发热功率为 9P，那么输电电流应变为 3I，输电功率保持不变，或者输电电压变 为U，A、D 正确。 1 3 8解析：选 AD 设升压变压器原、副线圈两端电压分别为U1和U2，降压变压器原、 副线圈两端的电压分别是U3和U4，导线上消耗的电压为 U，则由变压器原理，有 U1 U2 n1 n2 U3
10、U4 n3 n4 又由题设知U1U4 U2U3U 故U2U3 所以 U3 U4 U2 U1 由联立得 n2 n1 n3 n4 A 正确，B 错误；由于导线上有电压损失，C 错误；由于导线上有热功率损失，因此升 压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D 正确。 9解析：(1)输电线路示意图如图所示。 (2)I1 500 A P U P损5%P5%5105 W2.5104 W P损I R，I2 50 A 2 2 P损 R I31.25103 A P用户 U用户 PP损 U用户 所以 n1 n2 I2 I1 1 10 n1 n2 I3 I2 25 1 答案：(1)见解析图 (2)110 251 10解析：(1)根据图象可得原线圈电压的最大值 U1m27 V2 其有效值为U127 V 根据n1n2U1U2 解得U29 V 即电压表的读数为 9 V。 (2)设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2，为使副线圈接入的灯泡最 多，则I1取允许通过的最大电流的有效值 3 A，根据 U1I1U2I2 解得I29 A 正常发光时每个灯泡中电流为 I灯1 A P额 U额 所以允许接入的灯泡的个数为 n9 盏 I2 I灯 (3)电阻两端电压为URU2U灯3 V 电阻阻值为R UR I2 1 3 答案：(1)9 V (2)9 盏 (3) 1 3