内容正文:
第4节 电能的远距离输送
课时作业·巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.(2022·福建莆田月考)关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是( C )
A.由功率P=,应降低输电电压,增大导线电阻
B.由P=IU,应低电压小电流输电
C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流
D.上述说法均不对
解析:由功率P=可知,应降低输电电线的分压,减小导线电阻,公式中的U应该为输电导线损失的电压,A错误;由公式P=UI,U也是指输电导线损失的电压,I为输电电流,所以利用此公式,应该是减小输电损失的电压,减小输电电流,B错误;输电损失的功率就是热功率,
由P=I2R可知,应减小导线电阻或减小输电电流,C正确,D错误。
2.(2022·山东济南期末)高压输电可使输送中的电压损失大幅降低,当采用高电压U向远方某地区输电时,电压损失DU。保持输电线电阻不变,若DU变小,则( D )
A.输电线上损耗的电功率DP不变
B.输电线上损耗的电功率DP变大
C.若输入功率不变,则U变小
D.若U不变,则输入的功率变小
解析:输电线上损耗的电功率DP=,保持输电线电阻不变,若DU变小,则DP变小,故A、B错误;设输入功率为P,电压损失可以表示为DU=Ir线=r线,保持输电线电阻不变,当DU变小,若输入功率不变,则U变大;若U不变,则输入功率变小,故C错误,D正确。
3.(多选)如图所示为远距离输电示意图。发电机输出功率P恒定。用户消耗的功率为P用户,升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2,输电线总电阻为r。下列说法正确的是( AD )
A.升压变压器原、副线圈匝数比=
B.将滑片P下移,用户获得的电压将升高
C.输电线上的功率关系为P=P用户+
D.若U2提高为原来的10倍,输电线上损失的功率为原来的
解析:变压器的原、副线圈两端电压与匝数成正比,即=,A正确;若滑片P下移,降压变压器的原线圈匝数增大,由U4=U3知,用户获得的电压降低,B错误;输电线上的功率关系为P=P用户+,C错误;若U2提高为原来的10倍,输送线路上的电流变为原来的,故输电线上损失的功率为原来的,D正确。
4.(多选)远距离输电装置如图所示,升压变压器和降压变压器均是理想变压器。当开关S由2改接为1时,下列说法正确的是( AB )
A.电压表读数变大
B.电流表读数变大
C.电流表读数变小
D.输电线损失的功率减小
解析:开关S由2改接为1时,升压变压器的原线圈匝数不变,副线圈匝数变大,所以输出电压变大,降压变压器的输入电压和输出电压均变大,电压表读数变大,流过灯泡的电流I灯也变大,输电线上的电流I线随着I灯的变大而变大,所以电流表读数变大,选项A、B正确,C错误;
I线变大,输电线损失的功率P线=R变大,选项D错误。
5.用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电,若输送的电功率相等,在输电导线上损失的电功率也相同,则在两种情况下输电导线横截面积之比S1∶S2为( C )
A. B. C.()2 D.()2
解析:由输送的电功率P=UI,损失的电功率ΔP=I2R,输电导线电阻
R=ρ得ΔP=R=,即=,则=,选项C正确。
6.如图甲是远距离输电线路示意图,图乙是用户端电压随时间变化的图像,则( D )
A.发电机产生的交流电的频率是100 Hz
B.降压变压器输出的电压有效值是340 V
C.输电线的电流仅由输送功率决定
D.仅增加升压变压器的副线圈匝数,其他条件不变,输电线上损失的功率减小
解析:由题图乙可知交流电的周期T=0.02 s,则频率f==50 Hz,变压器不改变交流电的周期与频率,A错误;由题图乙可知Um=340 V,有效值U=<340 V,B错误;输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定,C错误;当仅增加升压变压器的副线圈匝数时,则输电电压增大,
由P=UI可知,输电电流减小,再由P=I2R可知输电线上损失的功率
减小,D正确。
7.如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2。则( A )
A.用户端的电压
B.输电线上的电压损失为U
C.理想变压器的输入功率为r
D.输电线路上损失的电功率为I1U
解析:理想变压器输入和输出功率相同,设用户端得到的电压为U2,
则有I1U1=U2I2,U2=,故A正确;输电线上损失的电压为ΔU=I1r或
ΔU=U-U1,故B错误;理想变压器的输入功率为P=I1U1=UI1-r,故C
错误;输电线路上损失的电功率为ΔP=r,而P=I1U是发电厂的输出功率,故D错误。
8.(多选)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均