1、15.5 电能的输送课堂 10 分钟达标1.(2018延边高二检测)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.P B.P- r C.I 2R D. r(P)2【解析】选 B。利用 P 损 =I2R= R 可以得到输电线上损失的功率为 r,输送给用户的P22功率即为总功率减去损失的功率,即 P- r,故 B 正确。2.(2018延安高二检测)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,其中客观原因是电网陈旧老化。近年来进行了农村电网改造,为了减少远距离输电线路上的电能损耗从而降低电费价格,以下措施中切实可行的是 ( )A.提
2、高输送功率 B.用超导材料做输电线C.提高输电电压 D.减小输电线的横截面积【解析】选 C。提高输送功率,根据 I= ,输送电流变大,根据 P 损 =I2R 知,损失的功率变大,故 A 错误;应用超导材料做输电线,根据 P 损 =I2R,损失的功率为 0,但成本太高,故 B 错误;提高输电电压,根据 I= ,输送电流变小,根据 P 损 =I2R,知损失的功率变小,故 C 正确;减小输电导线的横截面积,增大了电阻,根据 P 损 =I2R 知,损失的功率变大,故 D 错误。3.中国已投产运行的 1 000kV 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 500kV 的超高压输电
3、,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 000kV 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. B. 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2线上损耗的电功率为 P=( )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 ,故选 A。【补偿训练】(多选)在电能输送过程中,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
4、【解析】选 A、C、D。输电线上的功率损失 P=I 2R,故 A 项正确;电压损失 U=U-U=IR,输电电流 I= ,所以 P=I 2R= =( )2R,可见在输送功率 P 一定时,P 与 I2成正比,与 U 2成正比。C、D 项正确,B 项错误。4.如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则 ( )A.用户用电器上交流电的频率是 100HzB.发电机输出交流电的电压有效值是 500VC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小【解题指南】解答本题应从以下三点进行分析:(1)变压器不改变交流电的频率
5、。(2)搞清楚交流电最大值与有效值之间的关系。(3)知道输电线路上电流大小的决定因素。【解析】选 D。由图乙可知交流电的周期为 0.02s,频率为 50Hz,则 A 错误;发电机输出电压的有效值是 V,则 B 错误;输电线上的电流由用户消耗的功率及降压变压器原副线圈的匝50023数比共同决定,则 C 错误;当用户用电器的总电阻增大时,设降压变压器副线圈两端的电压为 U4,则 U4没变,由 P= 知,用户消耗功率变小,降压变压U24器输入功率变小,设降压变压器原线圈电压为 U3,又 P 入 =I 线 U3,U3没变,I 线 变小,P 线 = R 线 ,R 线 未变,则输电线上损失的功率减少,故
6、D 正确。5.(能力挑战题)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(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器),输电全过程的线路图如图所示,发电机的输出功率是 100kW,求:(1)若发电机的输出电压是 250V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 125,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%,求输电导线的总电阻。【解析】(1)对升压变压器,根据公式 = ,有 U2= U1= 250V=6250V251I2= = = A=16A(2)P 损 = R 线 ,P 损 =0.04P1所以 R 线 = = =15.6答案:(1)6 250V 16A (2)15.6【互动探究】上题中用户电压为 220V,求降压变压器的输出电流。提示:P 4=(1-4%)P又 P4=I4U4则 I4= = A=436A(14%)4 (14%)100103220答案:436A
