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微练78 远距离输电问题
1.A 若滑片P位置不变,当用户端用电器增加后,用户端总功率变大,发电机的输出功率增大,输电线的电流变大,由ΔU=Ir可知,输电线两端承担的电压变大,损耗的功率增大;发电机的输入电压不变,升压变压器、降压变压器的匝数不变,故用户端电压降低,A正确,B错误;若将滑片P上移,升压变压器的副线圈与原线圈的匝数比变小,发电机组输出交变电压的有效值恒定,则副线圈两端电压变小。用户端用电器使用相同功率,则输电线上的电流会更大,输电线两端承担的电压更大,损耗的功率更大,则用户端的电压更小,故C、D错误。
2.A 根据题意高压线的电流为I,结合P=I2R(R为输电线电阻)可知,要使输电线上的热耗功率变为kP,则除冰时的输电电流增大为I,A正确,C错误;再根据输送功率不变可知,电压增大为原来的倍,B、D错误。故选A。
3.C 根据10%P=I2R=,可得S=∝,用220 V的电压输电,导线横截面积大约需要1.2×106mm2,则用22 kV的电压输电,导线的横截面积大约需要S1=×1.2×106 mm2=120 mm2,用220 kV的电压输电,导线的横截面积大约需要S2==1.2 mm2,用2200 kV的电压输电,导线的横截面积大约需要S3=×1.2×106mm2=0.012mm2,则选项A、B错误,C正确;为降低输电功率损失,输电电压并非越高越好,因为输电电压越高,导线越细,承受的拉力会越小,在输电架空线的建设中对所用各种材料的要求就越严格,线路的造价就越高,选项D错误。故选C。
4.AD 若采用550 kV的超高压输电,输电线上的功率损耗ΔP=2r,输电线路损失的电压ΔU=r;若改用1100 kV的特高压输电,同理有ΔP′=2r,ΔU′=r,可得ΔP′=ΔP,ΔU′=ΔU,故A、D正确。
5.CD 输电线路中的电流为I2==20 A,故A错误;输电线的损失功率为P损=I22r=4 kW,用户获得的功率为P4=P3=P2-P损=196 kW,故B错误;输电线损失功率为P损=I22r=r,可见P2、r不变,若输出电压减半,线路损耗的电功率变为原来的4倍,故C正确;降压变压器副线圈的电流为I4= A,降压变压器原、副线圈匝数比为,故D正确。
6.AD 用户得到的电功率P用=P-P损=P×(1-6%)=141 kW,解得风力发电机的输出功率为P=150 kW,故A正确;输电线损失的功率P损=P×6%=9 kW,通过输电线的电流I2= =10 A,故B错误;升压变压器的输出电压U2==15 000 V,可得升压变压器原、副线圈的匝数之比,故C错误;输电线上的电压损失U损=I2r=900 V,降压变压器原线圈两端的电压U3=U2-U损=14 100 V,可得降压变压器原、副线圈的匝数之比,降压变压器原线圈的匝数为n3=n4=3525,故D正确。
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微练78 远距离输电问题
1.发电站通过升压变压器和降压变压器给某用户端供电,发电机组输出交变电压的有效值恒定,输电线总电阻r保持不变。当用户端用电器增加后( )
A.若滑片P位置不变,则输电线上损失的功率变大
B.若滑片P位置不变,则用户端电压升高
C.若将滑片P上移,则用户端电压可能不变
D.若将滑片P下移,则输电线上损失的功率可能减小
2.如图所示,冬天冰冻天气里,高压线上常常会结大量冰凌。某同学设想利用高压线电流的热效应进行融化,在正常供电时,高压线的电流为I,高压线的热耗功率为P;除冰时,需要将高压线的热耗功率增大为kP(k>1),假设输电功率和高压线电阻不变,则除冰时需将输电( )
A.电流增大为I
B.电压增大为原来的倍
C.电流增大为kI
D.电压增大为原来的k倍
3.为尽量减少输电线的功率损耗,把功率为1×104 kW的电能,用铝导线输送到10 km以外的地方,要使功率损失为输送功率的10%,用220 V的电压输电,导线横截面积大约需要1.2×106 mm2,显然这样的导线太粗了。在输送相同功率和能耗损失相同的情况下,以下方案可行的是( )
A.用22 kV的电压输电,导线的横截面积大约需要12 mm2
B.用220 kV的电压输电,导线的横截面积大约需要0.12 mm2
C.用2200 kV的电压输电,导线的横截面积大约需要0.012 mm2
D.为降低输电功率损失,输电电压越高越好
4.(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP′,到达B处时电压下降了ΔU′。不考虑其他因素的影响,则( )
A.ΔP′=ΔP B.ΔP′=ΔP
C.ΔU′=ΔU D.ΔU′=ΔU
5.(多选)如图所示,为某小型发电站的输电示意图。发电站的输出功率为P1=200 kW,经升压变压器升压后,输出电压为1×104 V,发电站到用户的输电线总电阻为r=10 Ω,经过降压变压器给一居民小区供电。已知变压器均为理想变压器,下列说法正确的是( )
A.输电线路中的电流为100 A
B.用户获得的功率为4 kW
C.若发电站的输出电压减半,线路损耗的电功率变为原来的4倍
D.若用户所需电压为220 V,则降压变压器原、副线圈匝数比为490∶11
6.(多选)某风力发电机的输出电压为2500 V,用户得到的电功率为141 kW,用户得到的电压是220 V,输电线的总电阻为90 Ω,输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的6%,变压器均视为理想变压器,已知降压变压器副线圈的匝数为55匝,则下列说法正确的是( )
A.风力发电机的输出功率为150 kW
B.通过输电线的电流为7 A
C.升压变压器副线圈匝数是原线圈匝数的3倍
D.降压变压器原线圈的匝数为3525匝
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