4.3电能的远距离传输作业(附答案解析)

4.3 电能的远距离传输作业

1．在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是( ) A．使输电线粗一些B．减短输电线长度

C．减少通电时间D．采用高压输电

解析：选D．减小输电线的长度不可行，因为要保证输电距离．采用直径更大的导线，可适当增大横截面积，太粗不可能，既不经济又架设困难．减少用电时间也不可以，要保障工农业生产及居民正常生活用电．提高输电电压，减小输电线上的电流是减少电能损失的最佳方法，选D．

2．中国已投产运行的1 000 kV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/4 B．P/2 C．2P D．4P

解析：选A.由P＝UI可知由500 kV的超高压输电变为1 000 kV高压输电时，输电线电流变为原的1/2，再据P线＝I2R线可得输电线上损耗的电功率将变为P/4，故选A.

3．如图为远距离输电线路的示意图：

若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )

A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备的功率无关

B．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少时，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

解析：选C.变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载的功率大小决定的，选项A、B

错误．用户的总电阻减小，根据P＝U2

R

，消耗的功率增大，输电线上电流增大，线路损失功率

增大，C项正确．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项错误．

4．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P

2

P

1

分别为( )

A.PR

kU

，

1

n

B．

⎝

⎛

⎭

⎪

⎫

P

kU

2R，

1

n

C.PR

kU

，

1

n2

D．

⎝

⎛

⎭

⎪

⎫

P

kU

2R，

1

n2

解析：选D ．当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，副线圈输出电压为kU ，输出电流I ＝P

kU ，

线路损耗的电功率为P 1＝I 2

R ＝⎝ ⎛⎭

⎪⎫P kU 2

R .若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，副线圈输出电

压为nkU ，输出电流I ′＝P nkU ，线路损耗的电功率为P 2＝I ′2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P nkU 2R .P 2P 1＝1n

2，选项D 正确，A 、B 、C 错误．

5．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.现用500 kV 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2.0×105 A

B ．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV

C ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW

D ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/R ，U 为输电电压，R 为输电线的电阻

解析：选B ．输电线上输送的电流为I ＝P U ＝3×106×103500×103 A ＝6×103

A ，A 项错误；输电线上损失的电压为U 损＝IR ＝6×103×2.5 V＝1.5×104 V ＝15 kV ，

B 项正确；当用5 kV 电压输电时，

输电导线上损失的功率不会超过输电功率，故C 项错误；当用公式ΔP ＝U 2

R 计算损失的功率时，

U 为输电线上损失的电压而不是输电电压，D 项错误．

6.超导材料电阻降为零的温度称为临界温度.1987年我国科学家制成了临界温度为90K 的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，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 ．如果用临界温度以下的超导电缆替代原的输电线，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 ．1.6×103kW C ．1.6kW D ．10kW

解析 输电线中电流I ＝P U ，输电线上损失功率P ′＝I 2

R 线＝P 2R 线U

2＝1kW. 答案 A

7. （多选）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200V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n 3、

n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220V 的用电器正常工作，则( ) A.n 2n 1>n 3

n 4 B.n 2n 1

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

解析 由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，故