3.5 高压输电
题组一 输电线的功率损失
1．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现在分别用U和2U两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
答案 D
解析 由P＝UI得输电线中的电流I＝.输电线中损失的功率P损＝I2R＝()2R＝.即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比．所以P损1∶P损2＝U∶U＝4∶1.
2．远距离输电中，在输送的电功率不变的条件下( )
A．只有增大输电线的电阻，才能减小电流，提高输电功率
B．只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率
C．提高输电电压势必增大输电线上的能量损耗
D．提高输电电压势必增大输电线上的电流
答案 B
3．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P/U
B．输电线上的功率损失为U2/R
C．用户得到的功率为P－()2R
D．用户得到的电压为PR/U
答案 AC
解析 本题是从发电机直接输送给用户，输送电流即是P/U，所以A项对；由于输电线上的电压不是U，U是输送电压，所以B项错；用户得到的功率是输送功率减去线路上损失的功率，C项对；D项是线路上损失的电压，不是用户得到的电压，D项错．
题组二 高压输电的特点
4．对于电能输送的以下说法中，正确的是( )
A．输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济
B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电
C．减小输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横截面积
D．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如：输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等
答案 AD
5．远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( )
A．可节省输电线的铜材料
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B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
答案 AC
解析 由P＝IU得I＝，输送的电功率P一定，采用高压输电，U大则I小，输电线中的电流越小，由P线＝I2·R，在要求输电线损耗一定的情况下，就可选电阻率略大一点的材料作为导线．若输电线确定，则可以减少输电线上的能量损失，故A、C选项正确；交流电的频率是固定的，不需调节．输电的速度就是电磁波的传播速度，是一定的，故B、D选项不正确．
6．在如图1所示的远距离输电电路图中，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均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )
图1
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
答案 CD
解析 由题意可知升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，A错误；在电能输出过程中有：I＝，U线＝IR线，U3＝U2－U线，因P变大，I变大，所以U线变大，所以降压变压器原线圈两端电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B错误；由P线＝()2R线，因P变大，所以P线变大，C正确；根据＝＝，因P变大，所以比值变大，D正确．
题组三 远距离输电的综合计算
7．一台发电机，输出的功率为1 000 kW，输电线电阻为10 Ω.当发电机接到输电线路上的电压分别为5 kV、50 kV时，分别求导线损失的热功率．
答案 400 kW 4 kW
解析 由P＝UI知，当U＝5 kV时
I＝＝ A＝200 A
损失热功率P损＝I2·R＝2002×10 W＝400 000 W＝400 kW
当U′＝50 kV时，I′＝＝ A＝20 A
损失热功率P损′＝I′2R＝202×10 W＝4 kW
8．(1)发电机的输出电压为U，输出功率为P，通过总电阻为R
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的输电线向用户供电，则输电线上的电流强度为 ，输电线上的电压降落为 ，输电线上损失的电功率为 ．
(2)一台发电机，输出的功率为1 000 kW，所用输电导线的电阻是10 Ω，当发电机的输电电压为50 kV时，导线上的电流、输电线上损失的电压与电功率分别是多少？
答案 (1)P/U PR/U P2R/U2
(2)20 A 200 V 4 kW
9．一台发电机的功率是44 kW，用总电阻为0.2 Ω的导线输送到用户，则：
(1)若用220 V的电压输电，输电线上损失的功率是多少？用户得到的电压与功率分别为多少？
(2)若用2.2 kV的电压输电，输电线上损失的功率又是多少？用户得到的电压与功率又分别为多少？
答案 (1)8 kW 180 V 36 kW
(2)80 W 2 196 V 43.92 kW
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