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5 电能的输送
A级 抓基础
1．中国已投产运行的1 000 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：由P＝UI可知由500 kV的超高压输电变为1 000 kV特高压输电时．输电线电流变为原来的，再根据P线＝I2R线可得，输电线上损耗的电功率将变为，故选A.
答案：A
2．(多选)某电站不经变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为U′，则下列说法中正确的是( )
A．输电线上损失电压为R
B．输电线上损失电功率为
C．用户得到的功率为
D．用户得到的功率为P
解析：根据输送电压U＝U线＋U′，输送电流I＝即可判断A、B、D正确，C错误．
答案：ABD
3．远距离输电线路的示意图如图所示．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设备消耗的功率无关
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
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C．当用户用电器的总电阻减小时，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：变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，A、B错误．用户用电器总电阻减小，据P＝，消耗功率增大，输电线中电流增大，线路损失功率增大，C正确．升压变压器的输出电压等于输电线路上损失的电压加上降压器输入电压，D错误．
答案：C
4．某用电器距离供电电源为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积最小值是( )
A. B.
C. D.
解析：输电线电流I＝，R＝，所以最小横截面积
S＝＝.
答案：B
5．(多选)要使额定电压为220 V的用电器正常工作(变压器均为理想变压器)，则( )
A.>
B.<
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，故选项D正确.＝，＝，因为U1＝220 V＝U4＝220 V，U2>U3＝U2－U线，故>，选项A正确．
答案：AD
B级 提能力
6．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过发电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器．经变压器降压后．再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，
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但用电总功率增加，这时( )
①升压变压器的副线圈的电压变大 ②高压输电线路的电压损失变大 ③降压变压器的副线圈上的电压变大 ④降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：用电高峰期，用户端总电阻由于并联白炽灯增多而减小，从而电流增大，又由U损＝Ir可知，输电导线上的电压损失变大，升压变压器副线圈的电压不变，降压变压器原、副线圈上的电压变小，而降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大，故正确答案为D.
答案：D
7．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为此时( )
A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小
B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小
C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大
D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压
解析：此时用电器多，负载大，电阻小(因为用电器都是并联的)而变压器输出电压U不变，由I＝可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故比深夜暗，故C正确．
答案：C
8．某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻是6 Ω.(保留四位有效数字)
(1)若采用380 V的电压输电，求输电线损耗的功率．
(2)若改用5 000 V高压输电，用户利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．
解析：(1)输电线上的电流为I＝＝ A≈52.63 A
输电线路损耗的功率为P线＝I2R＝52.632×6 W≈16 620 W＝16.62 kW.
(2)改用高压输电后，输电线上的电流变为I′＝＝ A＝4 A
用户在变压器降压前获得的电压U1＝U′－I′R＝(5 000－4×6) V＝4 976 V
根据＝，用户得到的电压为
U2＝U1＝×4 976 V≈226.2 V.
9．学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，
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降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校共22个教室，每教室用“220 V 40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：
(1)发电机的输出功率多大？
(2)发电机的电动势多大？
(3)输电线上损耗的电功率多大？
解析：(1)所有灯都正常工作时的总功率P2＝22×6×40 W＝5 280 W，
用电器总电流I3＝＝24 A，
输电线上的电流I2＝＝6 A，
降压变压器上的输入电压U3＝4U4＝880 V，
输电线上的电压损失UR＝I2R＝24 V，
因此，升压变压器的输出电压U2＝UR＋U3＝904 V，
输入电压U1＝＝226 V，
输入电流I1＝4I2＝24 A，
所以发电机的输出功率P1＝U1I1＝5 424 W.
(2)发电机的电动势E＝U1＋I1r＝250 V.
(3)输电线上损耗的电功率PR＝IR＝144 W.
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