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课时作业(13) 电能的传输
[对应学生用书P132]
1.(多选)以下关于电能输送的说法正确的是( )
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.增大导线的横截面积可以减小输电导线上的功率损失
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
ACD [输送电能的基本要求是可靠、保质、经济.减小输电线上的功率损失可采用高压输电,也可以减小输电线电阻,即增大导线横截面积.实际输电时,应综合考虑各种因素.故选项A、C、D正确.]
2.在边远农村电网改造中,为减少远距离输电的损耗以降低电费价格,可采用的措施有( )
A.提高输送功率
B.增大输送电流
C.提高输电电压
D.减小输电导线的横截面积
C [提高输电电压和减小输电线电阻(即增大输电导线的横截面积)都可减少远距离输电的损耗,易知C选项正确.]
3.远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高,则( )
A.输电线上的电压损失增大
B.输电线上的电能损失增大
C.输电线上的电压损失不变
D.输电线上的电能损失减少
D [由P=UI知,输电线中的电流为I=,功率一定,当输电电压U提高时,电流I减小,由ΔU=IR得,输电线上的电压损失减少,再由P线=I2R线可知,输电线上的电能损失减少,D选项正确.]
4.(多选)如图所示,某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电,输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列规格的输电线中,符合要求的是( )
A.型号:DYD30/C 1 Ω/km
B.型号:DYD50/C 0.6 Ω/km
C.型号:DYD100/C 0.3 Ω/km
D.型号:DYD150/C 0.2 Ω/km
CD [由P=UI得输电电流I== A=20 A,输电线路上损耗的功率不超过P线=200 kW×2%=4 kW,由P线=I2R,解得输电线的最大电阻R=10 Ω,由于输电线长度需要20 km,所以可以选择0.5 Ω/km以下的型号,符合要求的是选项C、D.]
5.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P0,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.100 U0 B. U0
C. D.
B [设线路电阻为r,则损失电功率为P损=I2r,线路电流为I=,解得P损=r,则P损′∝,当P损为原来的时,U0′= U0,选项B正确.]
6.为了减少输电线路上的电能损失,发电厂发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送,再经变电站将高压变为低压.某变电站将电压u0=11 000·sin 100πt V的交流电降为220 V供居民小区用电,则变电站变压器( )
A.原、副线圈的匝数比为1∶50
B.副线圈中电流的频率是50 Hz
C.原、副线圈中的电流之比为50∶1
D.原线圈中的电流等于居民小区各用电器电流的总和
B [原、副线圈的匝数比===,A错误;变压器不改变交变电流的频率,f1=f2==50 Hz,B正确;原、副线圈中的电流之比等于匝数的反比,则原、副线圈中的电流之比应为1∶50,C错误;副线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和,D错误.]
7.下图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=Umsin ωt的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为( )
A.()
B.()
C.4()2()2r
D.4()2()2r
C [由I1=和=得I线=I2=,则输电线上损失的功率P线=I线·2r=4()2()2r,故选C.]
8.某水电站用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A.输电线上输送的电流为2×105 A
B.输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV
C.若改用5 kV电压输电,则输电线上损失的功率为 9×108 kW
D.输电线上损失的功率为ΔP=,U为输电电压,r为输电线的电阻
B [输出电功率P=3×106 kW,输电电压U=500 kV,则输电线上输送的电流大小为I==6×103 A,所以A错误;输电线上由电阻造成的损失电压U损=Ir=15 kV,所以B正确;输电线上损失的功率ΔP=U损I=r,所以D错误.若改用5 kV电压输电,则输电线上的极限电流I′==2 000 A,导线上的最大损失功率P′=I′2r=(2 000)2×2.5 W=107 W,故C错误.]
9.某小型水电站的电能输送过程如图所示,发电机通过