内容正文:
第3章 电能的输送与变压器
3.1 高压输电原理
课时演练·促提升
A组
1.(多选)在电能输送过程中,若输送的电功率一定,则在输电线上损失的电功率( )
A.随输电线电阻的增大而增大
B.和输送电压的二次方成正比
C.和输送电压的二次方成反比
D.和输电线中电流的二次方成正比
解析:由损失功率公式:P损=R线=()2R线。
答案:ACD
2.超导是当今高科技研究的热点,利用超导材料可实现无损耗输电。现有一直流电路,输电线总电阻为0.4 Ω,它提供给用电器的电功率为40 kW,电压为800 V。若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线,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.1 kW B.1.6×103 kW
C.1.6 kW D.10 kW
解析:节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率,I= A=50 A,P损=I2R=502×0.4 W=1 000 W,故节约的电功率为1 kW,选项A正确。
答案:A
3.(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电,我国正在研究用比330 kV、500 kV高得多的电压进行输电,目前世界上正在试验1 150 kV的超高压输电。采用高压输电的优点是( )
A.可节省电线的材料
B.可根据需要调节交变电流的频率
C.可减少输电线上的能量损失
D.可加快输电的速度
解析:在保证功率不变的情况下,提升电压的目的就是降低输电电流,从而可以减少输电损失,并能节省电线材料,选项A、C正确。
答案:AC
4.用6 600 V和220 V两种电压输电,若输送的功率和输电线的电阻相同,则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是( )
A.1∶900 B.900∶1
C.1∶30 D.30∶1
解析:在输送的功率和输电线的电阻均相同的情况下,损失功率跟输电电压的二次方成反比,选项B正确。
答案:B
5.用电压U和KU分别输送相同电功率,且在输电线上损失的功率相同,导线长度和材料也相同,求在这两种情况下导线的横截面积之比为( )
A.K∶1 B.1∶K
C.K2∶1 D.1∶K2
解析:由R=ρ,P=UI,P损=I2R,得P损=,可见在其他物理量一定时,S与U2成反比,选项C正确。
答案:C
6.输电导线的电阻为R,输送电功率为P。现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为 ( )
A.U1∶U2 B.
C. D.U2∶U1
解析:由P=UI,P损=I2R可得P损=,所以输电线上损失的功率与输送电压的二次方成反比,选项C正确。
答案:C
7.一个小水电站输出电功率为20 kW,输电线总电阻为0.5 Ω,如果先用400 V的电压输电,后改用2 000 V电压输电,则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是( )
A.减少50 W B.减少1 200 W
C.减少7.68 W D.增加7.68 W
解析:由公式:P损=()2R线得:P损=()2×0.5 W=1 250 W。P损'=()2×0.5 W=50 W,所以ΔP=1 250 W-50 W=1 200 W。
答案:B[来源:学科网ZXXK]
8.相同材料组成的导线向同一处用户输送10 kW电能,在输电电压U1=110 V和U2=220 V两种情况下,要求输电线中损失的电能相同,则两情况下导线截面积之比为 。
解析:由公式P损=()2R线得,再由R=ρ。
答案:4∶1
9.一座水电站输送的电功率是4 800 kW,输电线电压是220 kV,若输电线总电阻为0.5 Ω,那么输电线路损失的电功率是多少?如果改用10 kV的电压输电,输电线路上损失的电功率是多少?
解析:当用220 kV电压输电时,线路中的电流I1= A=21.8 A
线路上损失的电功率为P1=R=21.82×0.5 W=273.6 W
当用10 kV电压输电时,线路中的电流I2= A=480 A
线路上损失的电功率为P2=R=4802×0.5 W=1.15×105 W
答案:273.6 W 1.15×105 W
B组
1.(2014·山东泰安检测)用电器电阻值为R,距交变电源为L,输电线电流为I,电阻率为ρ,要求输电线上电压降不超过U,则输电线横截面积最小值为( )[来源:Z+xx+k.Com]
A.ρL/R B.2ρLI/U
C.U/(ρLI) D.2UL/(ρI)
解析:输电线上电压降U=Ir,其中r=ρ,则Iρ=U,得S=,选项B正确。
答案:B
2.(2014·山西大同检测)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( )
A.因为热功率P=,所以应降低输送的电压,增大输电导线的电阻,才能减小输电导线上的热损耗
B.因为热功率P=IU,所以应采用低电压、小电流输电,