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课时作业(15) 远距离输电
[对应学生用书P169]
1.输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n倍,则下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流变为原来的
B.输电线上的电压损耗变为原来的n倍
C.输电线上的电功率损耗变为原来的
D.为使输电线上的电功率损耗不变,输电距离可变为原来的n倍
A [输送一定功率的交变电流,输电电压提高到原来的n倍,根据I=可得,输电线上的电流变为原来的,故A正确;根据A项分析和U损=Ir线可得,输电线上的电压损耗变为原来的,故B错误;根据A项分析和P损=I2r线可得,输电线上的电功率损耗变为原来的,故C错误;输电线上的电流变为原来的,为使输电线上的电功率损耗不变,据P损=I2r线可得,输电线的电阻应变为原来的n2倍,输电距离可变为原来的n2倍.故D错误.]
2.采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为( )
A.55 kV B.110 kV
C.440 kV D.1 980 kV
C [输送电流I=,输电线上损耗的功率ΔP=I2R=()2R;可知输电线上损耗的功率与输电电压的平方成反比,所以为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为原来的2 倍,即输电电压增大为440 kV,故C正确,A、B、D错误.]
3.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2P,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.16()2()2r D.16()2()2r
C [根据正弦式交流电最大值和有效值的关系可知,加在原线圈上的电压U1=,根据理想变压器电压和匝数的关系可知,=,解得U2=,输电线上的电流I=,消耗的电功率P耗=I2×2r=16()2()2r,A、B、D错误,C正确.]
4.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
C [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.]
5.四川特高压输电量已破千亿千瓦时.如图所示是远距离输电示意图,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.下列说法正确的是( )
A.若用户用电功率增加,升压变压器的输出电压将增大
B.若用户用电功率增加,降压变压器的输入电压将增大
C.若输电功率一定,采用特高压输电会降低输电的效率
D.若输电功率一定,采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率
D [由于发电厂的输出电压不变,升压变压器的匝数不变,所以升压变压器的输出电压不变,故A错误;由于用户用电功率增加,降压变压器输出的功率增加,故高压输电线上的电流变大,分压变大,故输入降压变压器的电压变小,故B错误;若提高输电电压,由P损=()2R得,损失的功率变小,故在输电功率一定的情况下,采用特高压输电会提高输电的效率,并减少输电线上的损耗,故C错误,D正确.]
6.为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9U
A [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正确.]
7.某交流发电机输出功率为5×105 W,输出电压为U=1.0×103V,假如输电线的总电阻R=10 Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压U用户=380 V.
(1)画出输电线路的示意图.(标明各部分的符号)
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?(使用的变压器是理想变压器)
解析 (1)画出电路如图所示.
(2)I1==500 A
P损=5%P=5%×5×105W=2.5×104 W
P损=IR,I2= =50 A
I3=== A=1.25×103 A
所以===