远距离输电(上课和习题)
2019年高考物理双基突破：专题37-远距离输电(精讲)(含解析)
一、远距离输电1．输电过程，如图所示。
2．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q ＝I 2Rt 。
（1）减少输电电能损失的两种方法 ①理论依据：P 损＝I 2R .②减小输电线的电阻：根据电阻定律R ＝ρlS ，要减小输电线的电阻R ，在保证输电距离情况下，可采用减小材料的电阻率、增大导线的横截面积等方法。
③减小输电导线中电流：在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高电压。
（2）输电线路功率损失的计算方法① P 损＝P －P ′，P 为输送的功率，P ′为用户所得功率。
②P 损＝I 2线R 线，I 线为输电线路上的电流，R 线为线路电阻。
③P 损＝ΔU 2R 线，ΔU 为输电线路上损失的电压，R 线为线路电阻。
④P 损＝ΔUI 线，ΔU 为输电线路上损失的电压，I 线为输电线路上的电流。
3．电压损失： （1）ΔU ＝U －U ′； （2）ΔU ＝IR 。
4．功率损失： （1）ΔP ＝P －P ′； （2）ΔP ＝I 2R ＝（UP）2R 。
5．输送电流： （1）I ＝PU ；（2）I ＝U －U ′R。
【题1】2013年4月20日8时2分在四川省雅安市芦山县发生7.0级地震后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机，该发电机说明书的部分内容如下表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。
发电机到安置区的距离是400 m ，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω，安置区家用电器的总功率为44 kW ，当这些额定电压为220V 的家用电器都正常工作时A ．输电线路中的电流为20 AB ．发电机的实际输出电压为300 VC ．在输电线路上损失的电功率为8 kWD ．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V 【答案】C【题2】随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益增大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U 1，输电导线总电阻为R ，在某一时段用户需求的电功率为P 0，用户的用电器正常工作的电压为U 2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是A ．输电线上损耗的功率为P 20RU 22B ．输电线上损耗的功率为P 20RU 21C ．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D ．采用更高的电压输电会降低输电的效率 【答案】C【解析】设发电厂输出功率为P ，则输电线上损耗的功率为ΔP ＝P －P 0，ΔP ＝I 2R ＝P 2RU 21，A 、B 选项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上电流，故可以减小输电导线上损耗的功率，C 项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减小，则发电厂输出的总功率减小，故可提高输电的效率，D 项错误。
远距离输电练习
A＝25 A。
(2)输电线上损失的电压 U 线，U 线＝I2R＝25×8 V＝200 V，因为升压变压器为理想变压器，输入功率等于输出功率， 所以升压变压器输出的电压 U2 计算如下：因为 P2＝I2U2＝ P1，所以
U2＝PI21＝1002×5 103 V＝4×103 V。
1．(10 分)发电机输出电压为 1.0×103 V 的交变电流， 现在通过一个变压比为 1∶4 的变压器升压，再通过总电阻 为 1.0 Ω 的输电线路向某地输电，在输送的电功率为 800 kW 的情况下(设变压器为理想变压器)。求：
(1)升压变压器的副线圈两端电压为多大？ (2)输电线上通过的电流为多大？ (3)输电线上造成的电压损失为多少？
(1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电 流是多少？
(2)输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电 压是多少？
(3)两个变压器上的匝数比各应等于多少？
答案 (1)4.32×102 A 25 A (2)200 V 4×103 V 1 190
(3)16 11
解析 如图为输送电路图。 (1)降压变压器输出电流 I4，也就是用户得到的电流 I4 ＝UP44＝952×20103 A≈4.32×102 A，输电线上通过的电流为 I2。
(3)电压损失 U 损＝Ir＝200×1 V＝200 V。 (4)损失的电功率占输电总功率的百分比为 PP损＝UP损I＝280000V××102300WA×100%＝5%。
2．(15 分)某水电站发电机的输出功率为 100 kW，发电 机的电压为 250 V。通过升压变压器升高电压向远处输电， 输电线总电阻为 8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为 220 V。要求在输电线上损失的功率控制为 5 kW(即用户得 到的功率为 95 kW。)请你设计两个变压器的匝数比。为此， 请你计算。
远距离输电习题
远距离输电(学案)1. 主要问题：电流的热效应导致电能转化为热能损失掉，关键减少 上的电能的损失： P 耗=I 2R 线 2．方法：①减小输电线的 ，如采用电阻率 的材料；加大导线的 。
②提高输电 ，减小输电 。
3．交流电远距离高压输电电路模式如图所示。
4．远距离高压输电的几个基本关系： ①功率关系：②电流、电压关系：③输电电流：④输电导线上损耗的电功率例1．马鞍山市拥有长江黄金水道而具有得天独厚的电力资源，在2010年上海世博会之前分两期兴建了总装机容量为11万千瓦的发电厂。
建成后，若采用110 kV 电压向上海输电。
已知从马鞍山到上海的输电线总电阻为10 Ω。
(1)求输电导线损耗的功率；(2)若为了降低损耗，把输电电压提高为220 kV ，求提高输电电压后比原来少损耗的功率。
例2．发电机的路端电压为220V ，输送电功率44kW ，输电线电阻为0.4Ω，则用户得到的电功率为 V ，用户得到的电功率为 kW 。
若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 V ，用户得到的电功率为 kW 。
例3．用变压器进行远距离输电，输送的电功率为P ，输送的电压为U ，输电导线上的电阻率为ρ，导线横截面积为S ，导线总长为L ，输电线损耗的电功率P 1，用户得到的电功率为P 2则( )A ．P 1＝U 2S ρLB ．P 1＝P 2ρLU 2SC ．P 2＝P －U 2S ρLD ．P 2＝P －P 2ρLU 2S课后作业(一)1．如图所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好2、输电线的电阻共计r ，输送的电功率为p ，输电电压为U ，则用户能得到的电功率是：（ ）A. PB.P －(P/U)rC.I 2RD. (P/U)r 3．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校的输入电压U 2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是（ ）(A)U 12／R (B)（U 1－U 2）2／R(C)I 2R (D)I （U 1－U 2）4．用电器的电阻值为R ，与交变电源的距离为L ，输电线的电阻率为ρ，用电器工作时，输电线上电流为L ，电压损失为U ∆，则输电线的横戴面积为：（ ） A ．R L /ρ B ．U LI ∆/ρ C ．LI U /∆ D ．U LI ∆/2ρ5．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝U RB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2RD ．输电线上损失的功率P ＝U 2R6．有一台内阻为1Ω的发电机，供应学校的照明用电，如图所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为4Ω，全校共有22个教室，每个教室有“220V 、40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光。
高中物理 2.7 远距离输电课时训练 粤教版选修3-2
远距离输电基础夯实1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4个计算输电线损耗的式子中,错误的是()(导学号51130112) A. B.C.I2RD.I(U1-U2)答案：A解析：用来计算输电线电能损耗的公式P=U2/R中的U是输电线上损耗的电压,而不是输电电压.2.(多选)远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n倍,则下列说法中正确的是()A.输电线上的电流变为原来的n倍B.输电线上的电压损失变为原来的1/nC.输电线上的电功率损失变为原来的1/nD.若输电线上的电功率损失不变,输电线路长度可变为原来的n2倍答案：BD解析：在输送功率P一定时,输电线上的电流由公式I=P/U决定,输电线上损失的电压由公式ΔU=IR=PR/U决定,输电线上损失的功率由公式P损=I2R=R=来讨论.3.(多选)小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器电功率的增加将导致() (导学号51130113)A.升压变压器初级线圈中的电流变小B.升压变压器次级线圈两端的电压变小C.高压输电线路的电压损失变大D.降压变压器次级线圈两端的电压变小答案：CD解析：随用电器电功率的增加,各级电流和功率都会增加,输电线上损耗的电压增加,将导致降压变压器上的电压减小,但这些变化不会影响到升压变压器原、副线圈上的电压.4.一小水电站,输出的电功率为20 kW,输电线总电阻为0.5 Ω,如果先用400 V电压输送,后又改用2 000 V电压输送,则输送电压提高后,输电导线上损失的电功率的变化情况是( )A.减小50 WB.减小1 200 WC.减小7.68×106 WD.增大7.68×106 W答案：B解析：输电线上第一次损耗的功率可由公式P1=R算得,输电线上第二次损耗的功率可由公式P2=R算得,输电导线上损失的电功率的变化情况即是它们之差.5.某电站向某地输送一定功率的电能,若将输送电压提高10倍,输电线截面减为原来的一半,则输电线电能损失() (导学号51130114)A.减为原来的B.减为原来的C.减为原来的D.减为原来的答案：B解析：在输送功率P一定时,输电线上损失的功率可由公式P损=I2R=R=来讨论.6.“西电东送”工程中为了减少输电损耗,必须提高输电电压,从洪家渡水电站向华东某地输送功率106 kW的电能,输电电压为100万伏,输电线电阻为100 Ω.若采用超导材料作为输电线,则可以减少的电功率损失为()A.105 kWB.104 kWC.106 kWD.103 kW答案：A解析：输电线上损失的功率可由公式P损=I2R=R算得,若采用超导材料作为输电线,则输电线上将无电功率的损失.7.(多选)由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定.设输电电压为U,输电线横截面积为S,输电线因发热损失的电功率为P.那么()A.若U一定,则P与S成反比B.若U一定,则P与S2成反比C.若S一定,则P与U2成反比D.若S一定,则P与U成反比答案：AC解析：输送的电功率一定,输电线的材料一定时,输电线因发热损失的电功率可由公式P损=I2R=R=来讨论.8.(多选)2007年11月8日,工程规模仅次于长江三峡,位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功,标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步.下列有关发电与送电的说法中正确的是()A.水电站截流筑坝有利于储蓄水的内能,提高发电能力B.减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗C.提高输电电压有利于减小输电线中的电流D.增大发电机转子的直径有利于提高发电机的输出电压答案：CD解析：水电站截流筑坝是利于储蓄水的重力势能.减小输电线的截面积会增加输电线的电阻,从而增大输电线上的电能损失.提高输电电压会减小输电线中的电流.增大发电机转子的直径会使发电机输出电压的峰值增加,也即增加电压的输出.9.发电厂输出的交流电压为22 kV,输送功率为2.2×106 W,现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220 V,发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22 Ω.求: (导学号51130115)(1)输电导线上损失的电功率.(2)变压器原副线圈匝数之比.解(1)输送电流I线=P总/U总=2.2×106 /2.2×104=100 (A)则损失功率为P损=R线=1002×22=2.2×105 (W).(2)变压器原线圈电压U1=U总-U线=U总-I线R线=2.2×104-100×22=19 800 (V)所以原副线圈匝数比=19 800/220=90.能力提升10.一座小型水力发电站,利用流量为20 m3/s、落差5 m的河水发电.若单相发电机的效率为50%,输出电压为200 V.已知发电站到用户架设的输电线总电阻为10 Ω,输电线上允许损耗的功率为5%,用户所需电压为220 V,求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数之比(不计变压器损失,g取10 m/s2).解此输电线路图如下水力发电站的发电功率P==ρQghη=1.0×103×20×10×5×50%=5×105 W输电线上损失的功率ΔP=P×5%=5×105×5%=2.5×104 W,ΔP=I2·r得I=50 A,所以U2==1×104 V,,U3=U2-ΔU=104 V-Ir=(104-500)V=9 500 V,所以.。
高二物理远距离输电试题答案及解析
高二物理远距离输电试题答案及解析1. 如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述不正确的是( )．A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好【答案】 C【解析】试题分析:增加输电导线的横截面积能减小电阻，根据输电过程中的电功率P 耗=I 2R ，减小电阻，有利于减少输电过程中的电能损失．故A 正确；根据P=UI 知，输电电压越高，输电电流越小，高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗．故B 正确；输送的电功率越大，则输电线上流过的电流越大，输电过程中的电能损失越大．故C 错误．高压输电必须综合考虑各种因素，电压过高时，感抗和容抗影响较大，不一定是电压越高越好．故D 正确． 【考点】电能的输送．2. 远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是可减小输电线上能量损失，则在输入功率不变时，使输电电压提高为原来的10倍，输电线上损失的电能将降为原来的 。
【答案】0.01【解析】在输入功率不变，由P=UI ，得I=P/U ，电压提高10倍，则电流减少为原来的，再由P 损=I 2R ，可得P 损将降为原来的，即0.01。
【考点】远距离输电3. 在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个坑口电站，输送的电功率为P ＝500 kW ，当使用U ＝5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度．求：(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r .(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？ 【答案】（1）r ＝20 Ω（2）U ′＝22.4 kV【解析】(1)由于输送功率为P ＝500 kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12 000度，终点得到的电能E ′＝7 200度，因此效率η＝60%.输电线上的电流可由I ＝P /U 计算，为I ＝100 A ，而输电线损耗功率可由P r ＝I 2r 计算，其中P r ＝4 800/24 kW ＝200 kW ，因此可求得r ＝20 Ω. (2)输电线上损耗功率P r ＝()2r ∝，原来P r ＝200 kW ，现在要求P r ′＝10 kW ，计算可得输电电压应调节为U ′＝22.4 kV. 【考点】远距离输电．点评：输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比．4. 电厂发电机的输出电压250V ，输出功率为10kW ，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5Ω，则A ．直接输电，用户两端的电压只有50VB ．若要求用户两端的电压为220V ，则应配备原、副线圈匝数比为1：4 （发电厂）和5：1（用户端）的变压器C．若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%，升压变压器原、副线圈匝数比为1：4D．若用10000V的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%【答案】ACD【解析】电厂发电机的输出电压250V，输出功率为10kW，输电电流为40A，则导线书号电压为U=IR=200V，所以用户两端的电压只有50V，A对；原、副线圈匝数比为1：4 （发电厂），则电压提升到1000V同时减为10A，则导线电压损耗为50V，用户端输入变压器电压为950V，要想得到220V，线圈匝数比为95:22，所以B错。
高考物理专题54远距离输电(2021年整理)
2．在远距离高压输电线路中，设输送电功率、输电线路上损失的功率、导线长度和材料均相同，若两次输电电压U1:U2=1:k，则此两种情况下导线横截面积S1:S2为
A．1:kB．k：1
C．1:k2D．k2:1
3．如图所示，发电机的输出电压U1和输电线的电阻r均不变，变压器均为理想变压器。随夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，下列说法中正确的
(3）掌握一个守恒
能量守恒关系式P1=P损+P3
如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输电电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电,最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：
(1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比 ；
(2）输电线路导线电阻R；
（3）用户降压变压器、原副线圈匝数比 。
A．变压器的输出电压U2增大，且U2>U1
B．变压器的输出电压U4增大，且U4<U3
C．输电线损耗的功率增大
D．输电线损耗的功率不变
4．如图为远距离的简化电路图。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
3．远距离输电问题的“三二一"
（1）理清三个回路
（2）抓住两个联系
①理想的升压变压器联系了回路1和回路2,由变压器原理可得：线圈1（匝数为n1）和线圈2(匝数为n2）中各个量间的关系是 ， ，P1=P2；
②理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3
）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是 , ，P3=P4。
高中物理 变压器 远距离输电(附答案)高考基础训练题
变压器远距离输电（附答案）1．(淄博模拟)某水利发电站发电机发电后，先通过电站附近的升压变压器升压后，再通过输电线路把电能输送到远处的降压变压器，降压后，再用线路输送到各用户．设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器．在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电低谷时比较()A ．升压变压器的副线圈两端的电压变小B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器副线圈中的电流变小D ．降压变压器副线圈两端的电压变大2．(苏锡常镇四市教学)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈分别带有滑动头P 1、P 2，如图13－2－12所示．当变压器的输入电压发生变化时，可上下调节滑动头P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220V ．若输出电压高于220V ，则下列措施正确的是()A ．P 1不动，将P 2向下移B ．P 1不动，将P 2向上移C ．P 2不动，将P 1向下移D ．将P 1向下移，同时将P 2向上移3．(广州测试)如图13－2－13所示，原、副线圈匝数之比为2∶1的理想变压器正常工作时()图13－2－13A ．原、副线圈磁通量之比为2∶1B ．原、副线圈电流之比为1∶2C ．输入功率和输出功率之比为1∶1D ．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶14．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n 1＝600匝、n 2＝120匝，电源的电压为U ＝311sin100πt (V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()图13－2－12A ．负载功率不能超过62WB ．副线圈电流的最大值不能超过1AC ．副线圈电流的有效值不能超过1AD ．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁5．如图13－2－14所示为一理想变压器，电路中的开关S 原来闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是()A ．只增加原线圈的匝数B ．只增加副线圈的匝数C ．只增加用电器R 1的电阻D ．断开开关S 6．如图13－2－15所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L ，则()A ．灯L 也能正常发光B ．灯L 比另外三个灯都暗C ．灯L 将会被烧坏D ．不能确定7.(高考四川理综卷)如图13－2－16甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20Ω，R 2＝30Ω，C 为电容器，已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则()图13－2－16A ．交流电的频率为0.02HzB ．原线圈输入电压的最大值为2002VC ．电阻R 2的电功率约为6.67WD ．通过R 3的电流始终为零图13－2－14图13－2－158．(高考江苏卷)如图13－2－17所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin100πt (V)．氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有()A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB ．开关接通后，电压表的示数为100VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变9．(高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000kW ，电压为4000V ，经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路总电阻R ＝1kΩ.到目的地经变压器T 2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W)．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T 1和T 2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A ．T 1原、副线圈电流分别为103A 和20AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105V 和220VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯泡(220V,60W)正常发光10．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05m 2，线圈转动的频率为50Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2πT ．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V,11kW ”的电机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器，电路如图13－2－18所示，求：图13－2－18(1)发电机的输出电压的有效值为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？图13－2－17答案：(1)1100V(2)5∶1(3)20A11．如图13－2－19所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V．求：图13－2－19(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？答案：(1)1650匝(2)0.3A(3)0.7A12.某发电厂发电机的输出功率P＝100kW，发电机端电压U＝250V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V，那么：(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．答案：(1)见解析(2)升压：1∶16降压：190∶11答案：1B2A3BCD4C5B6A7C8AB9ABD。
电能的远距离输送习题
(2)求用户得到的电压和功率； U3＝U2－U 损＝2 196 V， I3＝I2＝20 A.
(3)若不经过变压而直接送到用 户，求用户得到的电压和功 率．
U4＝nn43U3＝＝219.6 V， I4＝nn43I3＝200 A. 用户得到的功率为 P4＝U4I4＝4.392×104 W.Βιβλιοθήκη 例2 风力发电作为新型环保新能
源，近几年来得到了快速发展，如
图所示，风车阵中发电机输出功率
100 kW，输出电压是250 V，用户
需要的电压是220 V，输电线电阻为
10 Ω.若输电线因发热而损失的功率
为输送功率的4%，试求：
(2)P 损＝I22R 线，I2＝20 A
(1)画出此输电线路的示意图； P＝U2I2，U2＝5 000 V
又因为 U1I1＝U2I2，所以 I1＝UU2I12＝4I2＝24 A. 对发电机 E＝U1＋I1r＝250 V.
(3)η＝PP出1 ×100%＝97%.
例3、有一台内阻为1 Ω的发 电机，供给一个学校照明用 电，如图所示为简化的输电 线路．升压变压器的匝数比 为1∶4，降压变压器的匝数 比为4∶1，输电线的总电阻R 线＝4 Ω.全校共有22个班，每 班有“220 V,40 W”的电灯6 盏．若保证全部正常发光， 求： (1)发电机输出功率是多大？ (2)发电机电动势是多大？ (3)输电效率是多少？ (4)若使用灯数减半且正常发 光，发电机输出功率是否减 半？
(2)在输电线路中设置的升、降压
变压器原、副线圈的匝数比； (3)用户得到的电功率是多少．
升压变压器匝数比nn12＝5205000＝210
U3＝U2－U 损＝U2－I2R 线＝4 800 V.
降压变压器匝数比nn34＝4282000＝21410.
高中物理全套讲义 选修3-2 第8讲 远距离输电(简单版) 学生版习题
随堂练习一、单项选择题（共12小题；共48分）1. 长江三峡水利枢纽是当今世界上最大的水利工程，它的装机总功率为 2×107 kW ，是西部开发的特大重点工程，也是西电东送的能源基地之一。
若用总电阻为 10 Ω 的输电线将 5×105 kW 功率的电能从三峡输送到用电区域，输电电压 5×102 kV ，输电导线上损失的功率为 A. 1×104 kW B. 1×105 kW C.2.5×104 kW D. 2.5×105 kW2. 输电导线的电阻为 R ，输送电功率为 P 。
现分别用 U 1 和 U 2 两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为A. U 1:U 2B. U 12:U 22C. U 22:U 12D. U 2:U 13. 中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格可采取的措施有A. 提高输送功率B. 增大输送电流C. 提高输电电压D. 减小输电导线的横截面积4. 远距离输电时，在输出电功率不变的条件下A. 只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率B. 提高输电电压，能减小电流，提高输电效率C. 提高输电电压势必增大输电导线上能量损耗D. 提高输电电压势必增大输电导线上的电流5. 水电站向小山村输电，输送电功率为 50 kW ，若以 1100 V 送电，则线路损失为 10 kW ，若以 3300 V 送电，则线路损失可降为A. 3.3 kWB. 1.1 kWC. 30 kWD. 11 kW 6. 发电厂发电机的输出电压为 U 1，发电厂至学校的输电线电阻为 R ，通过导线的电流为 I ，学校输入电压为 U 2，下列四个计算输电线损耗的式子中，错误的是A. U 12RB. (U 1−U 2)2RC. I 2RD. I(U 1−U 2)7. 某水电站，用总电阻为 2.5 Ω 的输电线输电给 500 km 外的用户，其输出电功率是 3×106 kW 。
远距离输电教材问题与练习
ห้องสมุดไป่ตู้
3.从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05Ω， 用110V和11kV两种电压输电,试估算两种情况下输电线上由 电阻造成的电压损失。
4.现用220V和11kV两种电压来输电,如果输送的电功率、输 电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同,则对应的 两种导线横截面积之比. 解析:根据P=UI得,I=P/U,则P损=I2R=P2R/U2,因为输送的电功 率、输电线上的功率损失相同,输送电压之比为1:50,则电阻 之比为1:2500,根据R=ρL/S得,导线的长度和电阻率相同,则导 线的横截面积之比为2500:1
远距离输电问题与练习
1.输送4800kW的电功率，采用110kV高压输电，输电导线中 的电流是多少？如果用常规的220V高压输电，输电导线中的 电流将是多少？ 解析：根据P=IU可得当U=110kV时，输电导线中的电流为 43.6A；当U=110V时，输电导线中的电流为43.6×103A
2.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部分功率.设输 电电压为U,则功率损失为 P损=UI ① 而 U=Ir ② 将②式代入①式得到P损=U2/r ③ 由③式可知,要减小功率损失P损,就应当用低压送电和增大输 电线的电阻r. 这段推导错在哪里? 解析：这段推导是错误的. ①式P损=UI中U应是线路上损失的电压ΔU,而不是输电电压. ②式U=Ir中U也应是线路上损失的电压ΔU,而不是输电电压. ③式P损=U2/r中U也应是线路上损失的电压ΔU,而不是输电电 压. 正确推导应是: P损=I2r=(P/U)2r=P2r/U2 要减小功率损失P损,在输送功率一定的条件下，应提高输电电 压,降低输电线电阻.
高二物理远距离输电试题答案及解析
高二物理远距离输电试题答案及解析1.某发电站采用高压输电向外输送电能。
若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为。
则下列说法不正确的是A．输电线上的电流B．输电线上的电流C．输电线电阻上的功率损失D．输电线电阻上的电压损失【答案】A【解析】由于输送的总功率为P，输电电压为U，故输电线上的电流为，A错误，B正确；输电线电阻上的功率损失，故C正确；输电线电阻上的电压损失，故D也正确；该题选A。
【考点】高压输电。
2.输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U 送电，则用户得到的功率为A． P B．C．D．【答案】B【解析】输电线上的电流为,输电线上的功率损失，用户得到的功率为，选项B正确。
【考点】远距离输电的功率损失问题。
3.有条河流，流量为Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现在用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V电压，则该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V、100 W”的电灯正常发光？【答案】6∶125235∶11470盏【解析】由题意可画出如下远距离输电示意图：电源两端的输出功率P总＝＝ρQghη＝5×104W输电线上的功率损失为P损＝P总×6%＝I2RI＝＝10 A U1＝240 VU2＝P总/I＝5×103V故升压变压器n1∶n2＝U1∶U2＝6∶125；U损＝IR＝300 VU3＝U2－U损＝4 700 VU4＝220 V故降压变压器n3∶n4＝U3∶U4＝235∶11；理想变压器没有能量损失，故可正常发光的电灯数量＝470盏【考点】考查了电能的输送点评：提高输电电压，从而降低电线电流，导致电线损失功率减小，用户得到功率越多．解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率公式．4.某发电厂原来用电压为U的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，1输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是A．由公式可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的B．由公式可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍【答案】AC【解析】根据公式可得输送电压变为原来的50倍，而输送功率不变，所以可得提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确，如果使用公式计算电流变化，则公式中的U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，B错误，电流变为原来的，而输电线电阻不变，所以根据公式可得提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确，如果使用公式计算输电线上功率的损耗，则公式中U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，D错误故选AC【考点】考查了远距离输电点评：关键是对公式中的各个字母表示的含义正确理解5.发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则( )A．输电线上的电流为B．输电线上的功率损失为C．用户得到的功率为D．用户得到的电压为【答案】AC【解析】根据公式可得输送电流为：,所以A正确输电线上损耗的功率为: ，B错误，所以用户得到的功率为，C正确，输电线上损耗的电压为：所以用户得到的电压为:，D错误，故选AC【考点】考查了远距离输电点评：本题涉及的物理量比较多，关键是对公式中各个物理量所代表的物理含义正确理解6.某个小水电站发电机的输出功率为100kw，发电机的电压为250V。
远距离输电检测试题(含答案和解释)
远距离输电检测试题(含答案和解释)2.7 远距离输电每课一练2（粤教版选修3-2）一、基础练 1．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下( ) A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率 B．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率 C．提高输电电压势必增大输电导线上能量损耗 D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流 2．(双选)理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则( ) A．原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1 B．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝10∶1 C．原、副线圈内交变电流之比I1∶I2＝1∶10 D．变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝10∶1 3．如图1所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( ) 图1 A．电动机两端电压为IR B．电动机消耗的功率为I2R C．原线圈中的电流为nI D．变压器的输入功率为UIn 4．(双选)如图2所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成．当此变压器工作时，初级、次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出．则下列几组关系式中正确的是( ) 图2 A．U1U2＝n1n2，U1U3＝n1n3 B．I1I2＝n1n2，I1I3＝n3n1 C．n1I1＝n2I2＋n3I3 D．I1I2＋I3＝n2＋n3n1 5．有条河，流量Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V，100 W”的电灯正常发光？(g取10 m/s2)二、提升练 6．“西电东输”工程中为减少输电损耗，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 Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为( ) A．105 kW B．104 kW C．106 kW D．103 kW 7．关于电能输送的分析，正确的是( ) A．由公式P＝U2R得到，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大 B．由公式P＝U2R得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少 C．由公式P＝I2R得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大 D．由公式P＝IU得到，输电导线上的功率损失与电流强度成正比 8．如图3所示，当图中ab两端与ef两端分别加上220 V的交流电压时，测得cd间与gh间电压均为110 V；若分别在cd间与gh间两端加上110 V的交流电压，则ab与ef间电压为( ) 图3 A．220 V,220 V B．220 V,110 V C．110 V,110 V D．220 V,0 V 9．(双选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图4所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则( ) 图4 A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大 B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小 C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小 10．理想变压器的原线圈接入表达式为i＝Imsin ωt的交变电流，一只灯泡和交流电流表串联后接在副线圈两端，读数为0.4 A，当t＝38T时，原线圈的电流i＝30 mA，由此可知，此变压器的原副线圈匝数之比为( ) A．4∶30 B．40∶3 C．3∶40 2 D．40 2∶3 11．如图5所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为n1)、ef和gh(匝数都为n2)组成．用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压．在下列四种连接法中，符合关系U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1的有( ) 图5 ①b与c相连，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端②b与c相连，以a、d 为输入端；e与g相连，以f、h为输出端③a与c相连，以b与d 相连作为输入端；f与g相连，以e、h为输出端④a与c相连，b与d相连作为输入端；e与g相连，f与h相连作为输出端 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 12．(双选)如图6所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是( ) 图6 A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小 B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大 D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小题号 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 答案 13．风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图7所示风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：图7 (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比． (2)画出此输电线路的示意图． (3)用户得到的电功率是多少．答案1．B [在输出功率一定时，由P＝UI知，当U增大时，I减小，输电导线损耗的功率P损＝I2R将变小．] 2．BC [根据变压器的电压比U1U2＝n1n2和电流比I1I2＝n2n1可知选项B、C是正确的．对于理想变压器，输入与输出的功率应相等，即P1＝P2，所以选项D是错误的．] 3．D [电动机两端电压为Un，故电动机消耗的功率为IUn，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流I0＝In.] 4．AC [电压与匝数成正比，故A正确，能量守恒，故C正确．] 5．6∶125235∶11 470盏解析设ρ为水的密度电源端：P输出＝mght×50%＝Qρgh×0.5＝2×1×103×10×5×0.5 W＝5×104 W 输出电压U0＝240 V，输送电路如下图所示为满足输电要求，据P损＝I2送R，有I送＝ P损R＝ P输出×6%R＝5×104×0.0630 A＝10 A 则送电电压为U送＝P输送I送＝5×10410 V＝5×103 V 所以升压变压器的匝数比为n1∶n2＝U0∶U送＝240∶(5×103)＝6∶125 输电线电压损失U损＝I送R＝10×30 V＝300 V 用户端：U1＝U送－U损＝5×103 V－300 V＝4 700 V 据题意可知，U2＝220 V，所以降压变压器的匝数比为n1′∶n2′＝U1∶U2＝4 700∶220＝235∶11 因为理想变压器没有能量损失，可正常发光的电灯盏数为 N＝P输－P损P灯＝5×104－5×104×0.06100盏＝470盏 6．A [输电电流I＝PU，输电线路损失的电功率P损＝I2R＝PU2R＝1×105 kW，当改用超导输电时，不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损，故A正确．] 7．C 8．B [对变压器nabncd＝UabUcd＝21 Ucd′＝110 V时，Uab′＝220V. 对分压器gh间接110 V时，Uef′＝Ugh′＝110 V．] 9．BC [保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表的读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大．] 10．B [交流电流表的读数为0.4 A，说明副线圈中电流的有效值为0.4 A，原线圈中电流的表达式为i＝Imsin ωt，当t＝38T时，i＝Imsin ωt＝Imsin2πT•38T ＝Imsin3π4＝22Im＝Im2＝30 mA，所以原线圈中电流的有效值为30 mA，电流之比是3∶40，所以匝数之比为40∶3.] 11．D [图中双线圈ab，cd，ef，gh的绕法相同，当bc相连，fg相连时，相当于两组原线圈串联，两组副线圈串联，原、副线圈匝数都增大一倍，对理想变压器U1U2＝2n12n2＝n1n2，且有I1U1＝I2U2，所以I1I2＝n2n1，即①正确；当e，g相连时，副线圈相当于双线绕法，副线圈内感应电动势相互抵消，没有输出，②错误；③中原线圈ab和cd两个线圈并联，副线圈中ef和gh两个线圈串联，显然③错误；④中的a与c 相连，e与g相连，原、副线圈中的两个线圈都并联，电压、电流符合题意，④正确．故正确选项为D.] 12．BC [改变开关的位置就是改变副线圈匝数的多少，当副线圈匝数减少时，副线圈两端电压减小，R上消耗的功率减小，电流也减小；当电压和副线圈都不发生变化时，调节滑动变阻器向上滑动，则电阻减小，输出电流增大，输入电流也增大．] 13．(1)1∶20240∶11(2)见解析图(3)96 kW 解析(1)输电线损失的功率 P损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW 输电线电流I2＝P损R线＝4×10310 A＝20 A 升压变压器输出电压U2＝PI2＝100×10320 V＝5 000 V 升压变压器原、副线圈匝数比：n1n2＝U1U2＝2505 000＝120 电压损失U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V 降压变压器原线圈端电压U3＝U2－U损＝4 800 V 降压变压器原、副线圈匝数比n3n4＝U3U4＝4 800220＝24011 (2)如图所示 (3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为 P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW。
鲁科版选修（3-2）第四章《远距离输电》word练习题（附答案）..
(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是( ) ①三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流 ②三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流③三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线④如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线(都是火线)向外输电 A ．①③ B ．①④ C ．②③ D ．②④解析：选D.在一个发电机中安装三组独立互成120°角的线圈，发电机就产生三相独立的交变电流，可以同时使用，也可以不同时使用，①错，②对；三相交流发电机可以是三根火线、一根中性线向外输出叫三相四线制，如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线(都是火线)向外输电，叫三相三线制，③错④对，故应选D.2．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( ) A ．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B ．穿过原、副线圈的磁能量在任何时候都不相等C ．穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势D ．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析：选C.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S 不变，故磁通量Φ变化，A 错误；因理想变压器无漏磁，故B 错误；由互感现象知C 正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁联系在一起，故D 错误．3．关于理想变压器特点的下列说法中正确的是( ) A ．理想变压器能够使电压升高，同时电流变大B ．原副线圈具有相同的磁通量及变化率，产生的感应电动势也相同C ．原副线圈没有电阻，铁芯中不会产生涡流D ．原线圈往往匝数少，绕线粗，电流大解析：选C.理想变压器原副线圈功率相等，即U 1I 1＝U 2I 2，不可能同时使电压升高，电流增大，A 错；原副线圈匝数不同，感应电动势不同，B 错；理想变压器不考虑绕线铜损，铁芯的热损，当然要求线圈无电阻，铁芯不产生涡流，C 对；原副线圈中匝数少的一边，电流大，绕线粗，但不一定作为原线圈使用，D 错．4．理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I 1、I 2，电压为U 1、U 2，功率为P 1、P 2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是( )A ．I 1由I 2决定B ．U 2与负载有关C ．P 2由P 1决定D ．以上说法都不正确解析：选A.对理想变压器的电流关系可写成I 1＝n2n 1I 2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比，所以原线圈中的电流由副线圈中的电流决定；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项A 正确．5．用理想变压器给电阻负载供电时，用下列哪些方法可以减小变压器的输入电流( ) A ．增加原线圈的匝数 B ．增加副线圈的匝数C ．在副线圈上多并联些电阻D ．增加副线圈的负载解析：选A.原线圈的电压U 1是不变的，所以当增加原线圈的匝数n 1时，副线圈两端的电压U 2一定减小，I 2也一定减小，两线圈功率关系是P 1＝P 2，即U 1I 1＝U 2I 2，那么I 1一定减小，所以A 是正确的．根据U 1、n 1不变，增大n 2，则U 2增大，对副线圈电路来说，U 2相当于电源电动势，外电阻R 不变，所以副线圈电流I 2增大，而I 2U 2＝I 1U 1，U 1不变，所以I 1必增大，B 错，当U 1、U 2、n 1、n 2不变，并联电阻增多，R 减小，根据闭合电路欧姆定律，I 2增大，同上面推导，I 1必增大，C 错，负载增多时，要知道是副线圈上所接的总电阻变小，从而副线圈中的电流增大，此时原线圈中电流也增大，D 错．6．关于电能输送的以下分析，正确的是( )A ．由公式P ＝U 2/R 知，输电电压越高，输电线上功率损失越大 B ．由公式P ＝U 2/R 知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少 C ．由公式P ＝I 2R 知，输电电流越大，输电线上功率损失越大 D ．由公式P ＝UI 知，输电线上的功率损失与电流成正比解析：选C.输电线上损失的功率P 损＝I 2R 线＝U 2损R 线公式中的U 损指输电线上(即电阻R 线)的分压，而不是输电电压，A 、B 两项错；公式P ＝UI 是电源提供的总电功率，而不是输电线上损失的电功率，D 项错．7．(2010年高考福建卷)中国已投产运行的1000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用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1000 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( )A.P 4B.P 2 C ．2P D ．4P解析：选A.在高压输电中，设输送电功率为P ′，输电电压为U ，输电线电阻为R ，则输电线上损耗的电功率为P ＝(P ′U)2R ，当输电电压升为原来的2倍时，输电线损耗的电功率变为原来的14，故选A.8. 钳形电流表的外形和结构如图所示．图4－8甲中电流表的读数为1.2 A ．图乙中用同一电缆线绕了3匝，则( )图4－8A ．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为2.4 AB ．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4 AC ．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6 AD ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6 A解析：选 C.钳形表是根据电磁感应原理制成的，故只能用来测量交流电流；对钳形表的初、次级满足n 1n 2＝I 2I 1，I 2＝n1n 2I 1，钳形表在使用时，初级是串联在被测电路中的，故同一电缆线虽多绕了几匝，但电缆线中的电流I 1保持不变，I 1不变，故当n 1增加3倍时，I 2＝3.6 A ，C 正确．9．如图4－9所示，理想变压器的副线圈上接有三个灯泡，原线圈与一个灯泡串联接在交流电源上．若四个灯泡完全相同，且都正常发光，则电源两端的电压U 1与灯泡两端的电压U 2之比为( )图4－9A ．1∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．4∶1解析：选D.由于四个灯都正常发光，所以每个灯两端电压和通过各灯的电流相等．原、副线圈中电流之比I 1I 2＝n 2n 1＝13，原、副线圈两端的电压之比U 1′U 2＝n 1n 2，又灯A 和原线圈串联后接在电源两端：U 1′＝U 1－IR ＝U 1－U 2.上面三式联立后得U 1－U 2U 2＝31，所以U 1U 2＝41.答案应为D 项．10．(2011年高考福建理综卷)图4－10甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常开光．下列说法正确的是( )图4－10A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin(50πt )VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W解析：选D.由题图U m ＝20 2 V ，T ＝0.02 s ，则ω＝2πT＝100π rad/s ，输入电压u ＝20 2sin(100πt )V ，故A 错；由变压器的变压规律知：U 1U 2＝n 1n 2，故U 2＝U 1n 2n 1＝20×15V ＝4 V ，由题中将S 1接1、S 2闭合时，灯泡L 2正常发光可得，灯泡L 2的额定电压为4 V ，当只断开S 2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L 1、L 2串联，故L 1、L 2均不能正常发光，B 错；此时P 出＝U 22R 总，副线圈负载R 总增大，故P 出减小，又P 入＝P 出，故原线圈的输入功率减小，C 错误；当S 1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R ，故P ＝U 22R ＝4220W ，D 正确．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答)11．某发电厂用2.2 kV 的电压将电能输送到远处的用户，后改用22 kV 的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率．前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为________．要将2.2 kV 的电压升高至22 kV ，若变压器原线圈的匝数为180 匝，则副线圈的匝数应该是________匝．解析：由P ＝UI 得I ＝P U ，导线上损失的电功率P 损＝I 2R ＝P 2R U 2，所以P 损1P 损2＝U 22U 21＝2222.22＝100∶1.由变压器的电压与匝数的关系U 1U 2＝n 1n 2知：2.222＝180n 2，n 2＝1800匝． 答案：100∶1 1800 12．(2011年济南高二检测)如图4－11所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝4∶1，原线圈输入电压U 1＝1410sin100πt (V)，副线圈通过电阻r ＝1 Ω的输电线对用户供电，则用户处最多接________盏“220 V 40 W ”电灯可保证正常发光．图4－11解析：由题意知原线圈的输入电压为U 1＝U m 2＝14102V ≈1000 V .根据原、副线圈的匝数比得，副线圈的电压为U 2＝n 2n 1U 1＝14×1000 V ＝250 V .用电器正常工作电压U 用＝220 V ，则线路损失电压为 ΔU ＝U 2－U 用＝250 V －220 V ＝30 V输电线上的电流为I ＝ΔU r ＝301A ＝30 A每只灯泡的正常工作电流为I 额＝P 额U 额＝40220 A ＝211 A用户最多可接电灯的盏数为n ＝I I 额＝30211A ＝165盏．答案：165三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)如图4－12所示，理想变压器的原、副线圈之比为n 1∶n 2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等．a 、b 端加一交流电压后，求：图4－12(1)两电阻消耗的电功率之比P A ∶P B ； (2)两电阻两端的电压之比U A ∶U B .解析：(1)由电流与匝数之间关系得，理想变压器的原副线圈中的电流之比：I A I B ＝n 2n 1＝14.又因为R A ＝R B ，所以两电阻消耗的电功率之比P A ∶P B ＝I 2A R A ∶I 2B R B ＝1∶16 (2)由U A ＝I A R A ，U B ＝I B R B 得两电阻两端电压之比：U A ∶U B ＝I A ∶I B ＝n 2∶n 1＝1∶4. 答案：(1)1∶16 (2)1∶414．(10分)(2011年龙岩高二检测)如图4－13所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n 1＝1100，接入电压U 1＝220 V 的电路中．图4－13(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U 2＝6 V ，U 3＝110 V ，它们的匝数n 2、n 3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 6 W ”、“110 V 60 W ”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？解析：(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系，由 U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3，得 n 2＝U 2U 1n 1＝6220×1100＝30匝，n 3＝U 3U 1n 1＝110220×1100＝550匝．(2)设原线圈输入电流为I 1，由P 入＝P 出，即 I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＝P 2＋P 3所以I 1＝P 2＋P 3U 1＝6＋60220A ＝0.3 A.答案：(1)30匝 550匝 (2)0.3 A15．(14分)如图4－14所示，某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为9 kW ，输出电压为500 V ，输电线电阻为10 Ω，允许线路消耗的功率为输出功率的4%，求：图4－14(1)若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电压和功率是多少？(2)用如图所示电路输电，若用户需要220 V 电压时，所用升压、降压变压器原副线圈匝数比为多少？(不计变压器能量损失)解析：(1)不用变压器而直接输送时，输电线上的电流I ＝P U ＝9×103500A ＝18 A电压损失ΔU ＝IR ＝180 V 功率损失ΔP ＝I 2R ＝3240 W 用户得到的电压和功率分别是 U 用＝U －ΔU ＝320 V P 用＝P －ΔP ＝5760 W (2)由ΔP ＝P ×4%＝I 22R 得I 2＝6 A ，由P ＝U 2I 2得U 2＝1.5×103V 由n 1n 2＝U 1U 2得n 1n 2＝5001500＝13. U 3＝U 2－I 2R ＝(1500－60) V ＝1440 V所以n 3n 4＝U 3U 4＝1440220＝7211.答案：(1)320 V 5760 W (2)1∶3 72∶1116．(14分)(2011年创新试卷)利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统．光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式．将直流电变为交流电的装置称为逆变器．(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处？ 请简要回答．(2)有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图4－15所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R ＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V 40 W ”灯6盏，若全部电灯正常发光，则图4－15①发电机输出功率多大？ ②发电机电动势多大？ ③输电效率多少？解析：(1)可以改变电压的大小以适应不同的需要；通过升压、降压在远距离输电中减少电能在输电线上的损耗，提高供电效率．所以用逆变器将直流电变为交流电，可以提高发电系统的利用率．(2)①发电机的输出功率：P 出＝nP 灯＋I 22R而I 2＝I 3＝14I 4＝14nI 灯＝14×22×6×40220A ＝6 A所以，P 出＝22×6×40＋62×4＝5424 (W)． ②E ＝U 1＋I 1r ，r 为发电机内阻，U 1＝14U 2，U 3＝4U 4U 2＝4U 4＋I 2R ＝4×220 V ＋6×4 V ＝904 V ；I 1＝4I 2所以，E ＝9044V ＋6×4×1 V ＝250 V .③η＝P 用P 出＝nP 灯P 出＝22×6×40 W 5424 W ×100%＝97%.答案：(1)见解析(2)①5424 W ②250 V ③97%附：教案格式模板所在单位 所属教研室 课 程 名 称 授 课 教 师《******》教案（宋体二号，标题加粗）一、课 程 性 质： （注：填公共基础必修课、公共基础选修课、专业基础必修课、专业核心必修课、师范技能必修课、师范技能选修课）二、总学时∕学分:三、课程类型：理论课（）实践（含实验）课（）四、学时分配：理论课（）学时实践（含实验）课（）学时五、授课专业、层次：六、本课程的教学目的和要求：七、本课程的教学重点、难点：八、教材和参考书：《******》教案内容（宋体二号，标题加粗）一、章节内容：（正文：宋体五号，标题加粗，18磅）二、课时：三、教学目的：四、教学重点与难点：五、教学方法：六、教学过程设计：小结：七、作业布置：八、教具：想要了解更多，请访问我的豆丁主页：/2363291614。
鲁科版高中物理 第3章 交变电流与远距离输电 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图为远距离输电的原理图，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，的原、副线圈匝数比分别为，输电线的总电阻为。
已知发电机输出电压为、用户两端的电压为，则升压变压器的输送功率为（）A．B．C．D．2. 如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n=10，其电阻r=2Ω，面积S=0.2m2，在磁感应强度B=的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω=10πrad/s的角速度匀速转动，向R=18Ω的电阻供电．则以下说法中正确的是（）A．该线圈产生的是余弦式交变电流B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40VC．线圈开始转动时流过电阻R的瞬时电流大小为D．电阻R上消耗的电功率为9W3. 某正弦交流电的瞬时表达式为，则（）A．它的周期为0.2s B．它的频率为5HzC．它的最大值为311V D．它的有效值为200V4. 一电阻R接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若该电阻换接一正弦交流电源，它的热功率变为2P，则该交流电电流的最大值为（）A．8 A B．4 AC．6 A D．8 A5. 为了计算输入电压未知，输出电压为44V的变压器副线圈的匝数，已知原线圈的匝数为1000，为获知此变压器副线圈匝数，某同学拆开副线圈，用绝缘导线在副线圈上加绕了30匝，然后将原线圈接到原来的交流电源上，测得副线圈的端电压为50V，按理想变压器分析，该变压器原线圈的电压、副线圈匝数分别为（）A．1100V、360 B．1000V、220 C．200V、220 D．220V、3606. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为，氖泡在两端电压达到时开始发光，下列说法中正确的是（）A．开关接通后，氖泡的发光频率为B．开关接通后，电压表的示数周期性变化，周期为C．开关接通后，电压表的示数变小D．开关接通后，原线圈两端的电压不变，所以变压器的输入功率不变7. 图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为，，两端电压分别为，，电流分别为、，升压变压器与降压变压器之间的输电线上的总电阻为R，变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（）A．远距离输电线上的电流B．远距离输电线上损失的功率C．若用户端负载增加，那么用户端电压不变D．无论用户端的负载如何增加，始终有8. 小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个阻值为10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（）A．感应电流的有效值为B．该交流电的频率为50HzC．若将该交流电接在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50WD．该感应电动势的瞬时值的表达式e＝100sin （25πt）V9. 图中电表均为理想的交流电表，如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，电路中电阻R=11Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端加上如图乙所示（图线为正弦曲线）的交变电压。
专题11.3 远距离输电 练习 —高考物理一轮复习
专题11.3 远距离输电练习一、单选题1．下图为长距离高压输电的示意图。
关于长距离输电，下列说法正确的是（）A．减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电综合考虑各种因素，输电电压越高越好2．超导是当今高科技的热点，利用超导体材料可实现无损耗输电。
现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V，若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（）A．1kW B．10kW C．1.6kW D．1600kW3．供电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将输电电压提高到原来的4倍，以下判断中正确的是()A．输电电流为原来的4倍B．输电导线上损失的电压为原来的4倍C．输电导线上损失的电功率为原来的14D．输电导线上损失的电功率为原来的1164．小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比为n3∶n4＝50∶1，输电线的总电阻R＝10 Ω．某时段全村平均每户用电的功率为200 W，该时段降压变压器的输出电压为220 V．则此时段( ) A．降压变压器的输入电压为11 kVB．发电机的输出功率为22 kWC．输电线的电流为1 100 AD．输电线上损失的功率约为8.26 W5．目前世界上电压最高的输电工程为中国已经投产运行的1000kV 特高压输电工程。
如果分别用220V 和220kV 两种电压来输电，设两种电压输送的电功率相同，所用导线的长度相同。
则下面说法正确的是（ ）A ．若使用相同的导线来输电，则输电电流之比为1：1000B ．若使用相同的导线来输电，则输电线上损失的电功率之比为1：106C ．若使用不同的导线输电，输电线上损失的电功率相同，导线的电阻率相同，则导线的横截面积之比为106：1D ．若使用不同的导线输电，输电线上损失的电功率相同，导线的横截面积相同，则导线的电阻率之比为106：16．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e =1112sin100πt （V ）。
粤教版高中物理 第四节 远距离输电 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图所示四个电路，能够实现升压的是A．B．C．D．2. 如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数比为k，在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为r，不考虑其他因素的影响，则该电阻上损失的电功率为（）A．B．C．D．3. 在远距离输电电路中，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R均不变．发电厂输出功率减小时( )A．升压变压器的输出电压减小B．降压变压器的输出电压减小C．输电线上的电流增大D．输电线上损耗的功率占发电厂输出功率的比例减小4. 风力发电将为2023年杭州亚运会供应绿色电能，其模型如图所示。
风轮机叶片转速m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。
已知空气密度为，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（）A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为B．经升压变压器后，输出交变电流的频率高于C．变压器原、副线圈的匝数比为D．高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好5. “西电东送”就是把煤炭、水能、风能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区。
远距离输电的电路示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调，发电厂输出电压恒定，升压变压器和降压变压器之间输电线的总电阻R不变。
在用电高峰期，用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，下列方案能使用户电压恢复并且能使输电线上消耗的功率减小的方案是（）A．仅将P1上调一点B．仅将P2上调一点C．将P1、P2都下调一点D．将P1上调一点、P2下调一点6. 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。
我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。
通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率，原线圈的电压保持不变，输电线路的总电阻不变。
高中物理新选修 第四章 远距离输电 章节练习
高中鲁科版物理新选修3—2第四章远距离输电章节练习一、单选题1。
如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2＝2:1,Ｖ和A均为理想电表,灯光电阻ＲL=6Ω,AB端电压u1=１2 s ｉn100πt(Ｖ)、下列说法正确的是( )A、电流频率为100ＨzB、Ｖ的读数为２４V C。
A的读数为0。
５A Ｄ、变压器输入功率为6Ｗ2、在远距离输电中,假如输送功率和输送距离不变,要减少输送导线上热损耗,目前最有效而又可行的输送方法是( )A。
采纳超导材料做输送导线 B、采纳直流电输送Ｃ。
提高输送电的频率 D、提高输送电压３、一台理想变压器,原、副线圈的匝数比n1∶ｎ2= 1∶4。
原线圈接入220V交流电压,副线圈的电压为( )A、 22V Ｂ、 55V C。
220ＶＤ。
8８０V4、如图所示为某款电吹风的电路图、图中理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2,a、b、c、ｄ为四个固定触点,可动的扇形金属片P可同时接触两个触点、触片Ｐ处于不同位置时,电吹风可处于停机,吹热风和吹自然风三种不同的工作状态,关于该款电吹风,下列说法中正确的是( )A、小风扇线圈电阻为8ΩB、电热丝正常工作时电阻为2AﻫＣ。
变压器两线圈的匝数比n1:n2=22:５ D、触片P与触点ｂ、c接触时,电吹风吹热风５。
如图所示为远距离高压输电示意图,关于远距离输电,下列表述错误的是( )A、增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B。
高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的ﻫC。
在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小Ｄ、高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好6。
如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u＝311ｓｉn314ｔ(V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R２为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流;电压表V２显示加在报警器上的电压(报警器未画出),Ｒ3为一定值电阻。
鲁科版高中物理 第4节 电能的远距离输送 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，两变压器均为理想变压器，发电机的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，下列说法正确的是（）A．用户总电阻变大B．降压变压器的输入电压变小C．输电线上损耗的功率变小D．通过升压变压器原线圈的电流变小2. 随着5G网络建设热潮的开启，中国5G基站的数量快速增长，实现5G网络覆盖的城市也越来越多。
但是5G基站单系统功耗量为4kW（基站用电器功率），而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW。
目前困扰5G发展的大难题是供电。
如图所示。
某基站距离100kV主供电线路约为5km，线路电阻为40Ω。
现要将4G基站改造为5G基站，而且线路损耗为总功耗的20%，在只更换变压器（均为理想变压器）的前提下，高压变压器的原、副线圈匝数比应变为（）A．25：1 B．50：1 C．100：1 D．400：33. 2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到年实现碳达峰、年实现碳中和。
电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。
若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的高压输电升级为的特高压输电，下列说法正确的是（）A．若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的倍B．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的C．若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的D．若更换直径为原来输电线直径的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变4. “西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。
在输送功率一定的情况下，将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的（）A．B．C．D．5. 如图是远距离输电的原理图，图中变压器为理想变压器，T1为升压变压器，其输入端接电压有效值恒定的正弦式交变电源，输电线的总电阻为定值r，T2为降压变压器，其输出端接阻值相等的恒定电阻R1、R2，开关S处于断开状态。
远距离输电训练题
人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、煤等燃料的化学能）转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此需要把电能输送到远方．某电站输送电压为U=6000V，输送功率为P=500kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4800kWh（即4800度电），试求（1）输电效率和输电线的电阻（2）若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线总电阻为Ω，如果先用400V电压输送，后又改用2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率（）A．减少50WB．减少1200WC．减少×103WD．增大×103w有一条流量为Q=2m3/s、落差为h=5m的河流，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，则下列说法中正确的是（）A．该发电机的输出功率为1×105W，用户得到的功率为×103WB．输电线输送电流为10A，输电线电压损失300VC．输电所使用的理想升压变压器的匝数比为11：235D．如用理想变压器送电，则降压变压器的输出端可接“220V，100W”灯泡500盏已知河水流量为4m3/s，水流下落的高度为5m，水能发电机的效率为50%．（1）求发电机的输出功率（ρ=1×103kg/m3，g=s2）；（2）发电机的输出电压为350V，输电线的总电阻为4Ω，线路损耗功率为输出功率的5%，若保证用户电压为220V，所用升压变压器和降压变压器的匝数之比分别是多少某发电站通过燃烧煤来发电．每1kg煤放热500J热能，热能发电效率为．发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是120kW，输出电压是240V，升压器原副线圈的匝数之比为1：25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要电压为220V．则：（1）输电线上损失的电功率为多少？（2）降压器的匝数比为多少？发电机的输出功率为60Kw输出电压为400V一变压器原，副线圈匝数比为1：10．升压后向远处供电，输电线的总电阻为2Ω，到达用户后再用变压器降为220V．求：（1）输电线路上损失的电功率是多少？（2）降压变压器的变压比是多少某学校有一台应急备用发电机，供给一学校照明用电，如图所示．升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯泡6盏，所有灯都正常发光时发电机输出的电压为226V，求（1）输电线的总电阻r为多大？（2）输电线上损耗的电功率多大交流发电机的端电压是220伏，输出功率为4400瓦，输电导线总电阻为2欧．试求：①用户得到的电压和功率各多大输电损失功率多大？②若发电机输出端用1：10的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又多大有条河流，流量Q=2m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的需要，使用户获得220V电压，则（1）该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少（g取10m/s2）（2）能使多少盏“220V100W”的电灯正常发光三峡水力发电站是我国最大的水力发电站，三峡水库二期蓄水后，水位落差约135m，水的流量约×104m3/s，船只通航需要约×103m3/s的流量，其余流量全部用来发电．已知水的密度为×103kg/m3，g取10m/s2，水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能．（1）按照以上数据估算三峡发电站的发电功率．（2）设三口之家的生活用电的平均功率为，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它大约可以满足多少个百万人口城市的生活用电某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V．（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；（2）如果该村某工厂用电功率为60kW，则该村还可以装“220V 40W”的电灯多少盏？某村庄在较远的山区修建一座小型水电站，发电机输出功率为50kW，机端电压为200V，输电距离为6km，若输电线上允许损失的电功率为发电机输出功率的5%．若直接输电，则输电线的电阻阻值应为；若采用高压输电，输电线总电阻为16Ω，用户处要求获得的电压为220V，则所用升压变压器原、副线圈匝数比是．一座小型水电站发电机输出功率为100KW，输出电压为500V，输电线的电阻为10Ω，允许功率损耗为输出功率的4%．求：（1）画出供电线路图（2）在用电单位需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（3）如果用电单位计划生产用电60KW，其余是照明用电，那么最多可装“220V，40W”的电灯多少盏有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1﹕n2=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻R=Ω，降压变压器输出电压U4=220V，求：（1）升压变压器的输出电压；（2）输电线路输送电能的效率多大；（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n3﹕n4．如图为远距离输电示意图，已知发电机的输出功率为100kw，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻R 线=10Ω，求用户得到的电压U4及用户得到的功率P用．一小型水电站输出的电功率为20KW，输电线总电阻为5Ω，如果发电机输出电压为400V，求：（1）直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率为多少？（2）若用变压器将电压升为2000V电压输电，则输电导线上损失电功率又为多少？（3）用2000V输电时，若用户得到的电压为220V，求所使用理想升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比各为多少某发电机输出功率是100kw，输出电压的瞬时值表达式为，从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，需用变压器进行升压．求：（1）发电机输出电压U1（2）远距离的输电线路上的电流强度I线（3）升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2．风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展．如图是山东荣成市滨海大道所建的风车阵．如果风车阵中某发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，先后经过一升压变压器和一降压变压器传输后送到用户，设用户得到的电压是220V，输电线总电阻为10Ω．若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）画出此输电线路的示意图．（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比各为多少？（3）用户得到的电功率是多少一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为1：5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：（1）升压变压器副线圈的端电压；（2）输电线上损耗的电功率；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比．某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻R是8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比各是多少？某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电．已知输电导线的电阻R=Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：（1）输电线路上的电压损失；（2）升压变压器的原副线圈匝数比n1：n2．如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，下列说法正确的是 ( )A．输电线上的损失功率为300 WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．输电线上的电流为10 AD．降压变压器的输入电压为4970 V某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少．图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。
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A.原线圈交流电的频率为50 Hz B.副线圈输出电压为55 V C.流过副线圈的电流是5 A D.变压器输入、输出功率之比为4∶1
下列各个量，其中所指有效值的是 （ ） ABD A．交流电压表的示数． B．保险丝的熔断电流． C．电容器的击穿电压． D．家庭用的 交变电压．
一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值 U=10 sin314t，关于该电源的规格和使用，以 AD 下说法正确的是（ ） A.这只电源可以使“10V，2W”的灯泡正常发光 B.这只电源的交变电压的周期是314s C.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值 D.“10V 2μ F”电容器不能接在这只电源上
某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV， 通过理想变压器升压后向80 km远处供电。已知 输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8 Ω·m，导线横截 面积为1.5×10-4 m2，输电线路损失的功率为输出 功率的4%，求： （1）升压变压器的输出电压； （2）输电线路上的电压损失。
5、有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4∶1，原 线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图9所 示。副线圈所接的负载电阻是11 Ω 。则下列说法不正 确的是（ ）
课堂练习：
2．下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，
正确的是（ ） C A．因为热功率 电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。
U2 P ，所以应降低输送电压，增大输 R
B．因为热功率P=IU，所以应采用低电压、小电流
输电，才能减小输电导线上的热损耗。
C．因为热功率P=I2R，所以可采用减小输电线电阻
探究：为什么远距离输电要用高压？
• 3：电压损失如何计算？ U U 送 U 用 Ir
r 电 源
U损 U送 U用
用 户
4、功率损失怎么计算？
输电线上的功率损失为： P损=I2r
探究：为什么远距离输电要用高压？
• 假如你是电力工程师，你将考虑什么 方法减少远距离输电电能的损失？
r 电 源
或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。
D．以上说法均不正确。
课堂练习：
3．发电厂发电机的输出电压为U1，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I，
学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率可
表示为（ BCD ）
A．U 1 R
2
2 ( U U ) B． 1 2 R
C．I2R
（3）用5000V高压输电，用户端利用n1∶n2 ＝22∶1的变压器降低，求用户得到的电压。
某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给 500km外的用户，其输出电功率是3x106KW。 现用500kV电压输电，则下列说法正确的是 A．输电线上输送的电流大小为2x105A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功 率为9x108KW D．输电线上损失的功率为， ，U为输 电电压，r为输电线的电阻
U 损 Ir
• 电压损失； U 损 U 送 U 用 Ir
r 电 源
U损 U送
P送 P损 P用
U用
用 户
功率损失：P损=I2r
U送也称发电站输出的电压 P送也称发电站输出的电功率
某小型实验水电站输出功率是20kW，输电 线总电阻为6Ω。 (1)若采用380V输电，求输电线路损耗的功 率。 (2)若改用5000V高压输电，求输电线路损耗 功率。
5.由交流电动势瞬时值表达式e= 10 sin4π t(V)，可知（ ） A.此交流电的频率是4π (Hz) B.此交流电的周期是0.5s C.当t=0.5s时，此交流电动势有最大值 D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重 合10
5.B一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的 固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间变化如图所 示，下面说法正确的是 A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为 最大
P入
F
P出
r线
P3
U 3 n3
P4
U
1
n1
n2 U 出
n4 U 4
R用
功率关系：
P入 P 出
P 3 出 P 损P
P3 P4
U 3 n3 U 4 n4
U1 n1 电压关系： U出 n2
U出 U 损 U 3
U出为发电站输出的电压 P出为发电站输出的电功率
P损 I r
2
4.一小水电站，输出的电功率为20kW，输 电线总电阻为0.5，如果先用400V电压输送， 后又改用2000V电压输送，则输送电压提高 后，输电导线上损失的电功率的变化情况 是 A.减少50W B.减少1200W C.减少7.68×106W D.增大7.68×106W
课堂练习：
1．远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压 提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（ D） A．输电线上的电流变为原来的n倍 B．输电线上的电压损失变为原来的1/n2 C．输电线上的电功率损失变为原来的1/n D．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度 可变为原来的n2倍
D．I（U1-U2）
课堂练习：
4、某交流发电机输出功率为5×105 W，输出 电压为U=1.0×103 V，假如输电线的总电阻R=10Ω， 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U0=380 V. (1)画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）
第七节 远距离输电
探究：为什么远距离输电要用高压？
• 1：为什么需要远距离输电？ • 2：从发电站到用户输电过程中，会有 电能的损失吗？损失在哪里？
三、输电线上的电压损失
在输电过程中，电源输送的电压是 否全部加在用户上？
r
电 源
U损
U送
U用
用 户
造成电压损失的因素: 输电线电阻造成电压损失 输电线上功率损失的主要原因是由于输电线有电阻，会 有一部分电能转化为热能而损失掉。
U损
U送
U用
用 户
输电线上的功率损失为： P损=I2r
四、交流高压输电的基本环节及电路图
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
探究：为什么远距离输电要用高压？
• 3：电压损失如何计算？ U U 送 U 用 Ir
r 电 源
U损 U送 U用
用 户
4、功率损失怎么计算？
输电线上的功率损失为： P损=I2r