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5.5 电能的输送
一、选择题
1.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高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是( )
A.可提高用户端电压
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】C
【解析】采用高压输电减小了输电电流,可减少能量损失,但不能改变交变电流的频率和输电速度,用户端电压由降压变压器决定,故选项C正确.
2.下列关于减少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=,所以应降低输电电压,增大输电导线的电阻,才能减少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,才能减少输电导线上的热损耗
C.因为热功率P=I2R,所以可采用减小输电线电阻或减小输电电流的方法来减少输电导线上的热损耗
D.以上说法均不正确
【答案】C
【解析】不能盲目套用公式,要注意其物理意义,在求热损耗时可以用P损=IR线或用P热=U线I线,也可用P=,但U必须为输电导线两端的电压降,故选项C正确.
3.(多选)为了消除高压输电线上的冰,假设利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上输电电压为U,电流为I,热消耗功率为P损;除冰时,输电线上的热功率需要变为9P损,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A.输电电流为3I
B.输电电流为9I
C.输电电压为3U
D.输电电压为U
【答案】AD
【解析】输电线上损失的功率为P损=I2R线=R线,由该式可知要使P损增大为原来的9倍,输电电流应变为原来的3倍或输电电压变为原来的,故选项A、D正确.
4.某用电器离供电电源的距离为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的最小值是( )
A. B.I2ρ C. D.
【答案】C
【解析】:因为导线的总长度为2l,所以电压降U=IR=I ,解得S=,故选项C正确.
5.(多选)如图为模拟远距离输电电路,两理想变压器的线圈匝数n1=n4<n2=n3,A1,A2,A3为相同的理想交流电流表.当a,b端接入低压交流电源时,则( )
A.A1,A3的示数相等
B.A1,A2,A3的示数相等
C.A1的示数大于A2的示数
D.A2的示数大于A3的示数
【答案】AC
【解析】:因为 =, = n1=n4<n2=n3,故I1>I2,I4>I3,即A1的示数大于A2的示数,A2的示数小于A3的示数;又I2=I3,所以I1=I4,即A1,A3的示数相等,选项A,C正确,B,D错误.
6.远距离输电,原来用电压U0输电,在输电线上损失的电功率为ΔP,现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的,则输电电压应为( )
A.100U0 B.U0
C. D.
【答案】B
【解析】设线路电阻为r,损失功率为ΔP=I2r,线路电流为I=,解得ΔP=,则ΔP∝,当ΔP为原来的时,U′0=U0,选项B正确.
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.这是因为用电高峰时( )
A.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低
B.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小
C.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大
D.供电线路上电流恒定,但开的灯比深夜时多,通过每盏灯的电流小
【答案】C
【解析】照明供电线路的用电器是并联的,晚上七、八点钟用电高峰时,用电器多,总电阻变小,供电线路上的电流变大,输电线上损失的电压较大,用户得到的电压较小,C正确.
8.(多选)供电电路的电源的输出电压为U1,线路导线上的电压为U2,用电器得到的电压为U3,导线中电流为I,线路导线的总电阻为R,若要计算线路上的损失功率,可用的公式有( )
A. B.I(U1-U3)
C.I2R D.
【答案】BCD.
【解析】U1不等于线路上的电压,A错误;线路导线上的电压为U2=U1-U3,导线中电流为I,线路上的损失功率P=UI=I(U1-U3),B正确;导线中电流为I,线路导线的总电阻为R,线路上的损失功率P=I2R,C正确;线路导线上的电压为U2,线路导线的总电阻为R,线路上的损失功率P=,D正确.
9.(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220 V,输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则( )
A.>
B.<
C.升压变压器的输出电压等于降压变压器