第10讲：电能的输送【十大考点+十大题型】-2025-2026学年高二下学期物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版选择性必修第二册）

本讲义聚焦“电能的输送”核心知识点，系统梳理输送电能的可靠、保质、经济要求，降低损耗的减小电阻与电流途径，电网供电原理，电压和功率损失计算，以及远距离输电问题的解决方法，构建从基础到综合应用的学习支架。 资料以科学思维为导向，通过特高压输电等实际工程案例设计题型，强化模型建构与科学推理能力，融入新能源、环保议题培养科学态度与责任。课中助力教师系统授课，课后通过例题与精练帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第10讲：电能的输送 【考点归纳】 【知识归纳】 知识点01、输送电能的基本要求 1．可靠：指供电线路可靠地工作，故障少． 2．保质：保证电能的质量——电压和频率稳定． 3．经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少． 知识点02、降低输电损耗的两个途径 1．输电线上的功率损失：P＝I2r，I为输电电流，r为输电线的电阻． 2．降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积． (2)减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压． 知识点03、电网供电 1．远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压． 2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络． 3．电网输电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益． (2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡． (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 知识点04、输电线上的电压和功率损失 1．输电线上的电压损失 ΔU＝U－U′＝Ir＝r. 2． 输电线上的功率损失 (1)ΔP＝I2r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻． (2)ΔP＝ΔU·I或ΔP＝，其中ΔU为输电线上的电压损失． 3．减少电压损失和功率损失的方法 (1)减小输电线的电阻r，根据r＝ρ，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S，但过粗的导线会多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难． (2)减小输电电流I，根据I＝，在输送功率P一定，输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减为原来的，输电线上的功率损耗将降为原来的. 知识点05：解决远距离高压输电问题的基本方法 1．首先应画出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置． 2．理清三个回路： 回路1：P1＝U1I1 回路2：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝I22R线＋P3，I2＝I3 回路3：P4＝U4I4. 3．常用关系 (1)功率关系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4. (2)电压关系：＝，U2＝ΔU＋U3，＝. (3)电流关系：＝，I2＝I线＝I3，＝. (4)输电电流：I线＝＝＝. (5)输电线上损耗的电功率：ΔP＝P2－P3＝I线2 R线＝＝ΔU·I线． (6)输电线上的电压损失：ΔU＝I线R线＝U2－U3. 【题型归纳】 题型一：升（降）变压器、输电损耗的因素 【例1】．（24-25高二下·云南昭通·期末）某水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，输电线上通过的电流为，在用户端用降压变压器把电压降为。变压器均为理想变压器，则（　　） A．升压变压器输出电压为 B．升压变压器原副线圈匝数比为 C．降压变压器原线圈的电压为 D．升压变压器输出的功率为 【答案】B 【详解】A．由 输电线电流 故升压变压器输出电压，A错误； B．升压变压器匝数比，B正确； C．输电线电压损失 降压变压器原线圈电压，C错误； D．升压变压器输出功率等于输入功率，D错误。 故选B。 【跟踪训练1】．（2025·河南开封·三模）如图所示为远距离输电的示意图，a、b端接入电压为210V的交流电源，两理想变压器的匝数比满足，已知、、的阻值均为5Ω，它们消耗的电功率均相同，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器的匝数比 B．电压表的示数为120V C．电流表的示数为28A D．变压器的输出功率为11460W 【答案】C 【详解】A．、、的阻值相等，消耗的功率相同，故通过、、的电流相同，设为，则通过降压变压器副线圈的电流为，由理想变压器原、副线圈匝数与电流关系得，则有，故A错误； B．结合上述可知，通过变压器原线圈的电流，由于变压器原线圈的输入功率等于、、的总功率，而、、的阻值相等，消耗的功率相同，令副线圈两端电压为，则有，解得 可知电压表的示数为，故B错误； C．结合上述可知，电流表的示数为，等于通过的电流，则有 故C正确； D．变压器的输出功率等于、、的总功率，而、、的阻值相等，消耗的功率相同，则有 故D错误。 故选C。 【跟踪训练2】．（2025·浙江·模拟预测）抽水蓄能是目前技术最为成熟的大容量储能方式，是电力系统安全防御体系的重要组成部分，原理简化如图（a）所示。发电站通过输电线路向电动发电机供电，电路如图（b）所示，输电线路总电阻为，电动发电机内阻为，，，。则理论上电动发电机内阻消耗的电功率为（　　） A．1000W B．2000W C．20000W D．0.2W 【答案】B 【详解】由题图可知，降压变压器原，副线圈的匝数比 由题图可知，输电线路中的电流 由理想变压器变流规律，可得电电机所在回路中的电流 发电机内阻消耗的功率 故选B。 题型二：高压输电 【例2】．（25-26高三上·广东·开学考试）2025年6月10日，哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程投产送电，这是我国首个投产送电的“沙戈荒”新能源基地外送特高压直流输电工程。如图所示为现在直流输电示意图，在发电厂送电端将发电机产生的交流电通过“整流”设备变换为电压恒定的直流，在输电环节使用直流输电，用户再用“逆变”设备将直流变换为交流。关于高压直流输电，下列说法正确的是（　　） A．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压 B．相比高压交流输电，高压直流输电可以减少电路中因电磁感应导致的能量损耗 C．“整流”设备应放在升压变压器前，而“逆变”设备放在降压变压器后 D．保持输电功率不变，输电电压从400kV提升到800kV，线路上损失的功率将减少为原来的一半 【答案】B 【详解】A．变压器不能对恒定直流的电压进行变压，故A错误； B．相比高压交流输电，高压直流输电不会产生电磁感应，所以高压直流输电可以减少电路中因电磁感应导致的能量损耗，故B正确； C．变压器只对交流电起到变压的作用，故“整流”设备应放在升压变压器后，而“逆变”设备放在降压变压器前，故C错误； D．高压输电，功率一定，则减小了输电电流，根据 输电电压从400kV提升到800kV，则输电线上损失的功率减小为原来的，故D错误。 故选B。 【跟踪训练1】．（2025·江苏徐州·模拟预测）白鹤滩−江苏输电工程采用800千伏特高压直流输电技术，可有效减少相关设备由于感抗、容抗造成的能量损失，关于特高压直流输电，下列说法正确的是（　　） A．可通过增大电流减少输电线路的能量损耗 B．输电电压越高，输电线路中的电流越大 C．可通过增大电压减少输电线路的能量损耗 D．可利用变压器升高电压后直接输送 【答案】C 【详解】A．输电线路的损耗为P损=I2R，增大电流会使损耗增加，故A错误； B．由P=UI可知，当输电功率P一定时，电压U越高，电流I越小，故B错误； C．增大电压U可减小电流I，根据P损=I2R可知，能降低输电线路的损耗，故C正确； D．变压器仅适用于交流电，直流电无法直接通过变压器升压，故D错误。 故选C。 【跟踪训练2】．（24-25高二下·湖北武汉·期中）截至2025年1月12日，新疆准东至安徽皖南特高压直流输电工程已累计输送电量超过3000亿千瓦时，这是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。该工程在输电环节使用直流，在送电端使用专用“整流”设备将发电机的交流电变为直流，在用户端使用“逆变”设备将直流变为交流。下列说法正确的是（　　） A．采用特高压输电，会减少电能的损耗 B．送电端的电压越高，输送的电功率越大 C．在送电端先升压再整流，在用户端先降压再逆变 D．采用直流输电，会加大线路上电容、电感引起的电能损耗 【答案】A 【详解】A．根据， 联立解得 可知输送功率一定时，采用特高压输电，电压U增大，则减小，即减少电能的损耗，故A正确； B．输送的电功率由发电端的发电机决定，与送电端的电压高低无关，故B错误； C．根据题意，送电端先将交流电升压，然后通过“整流”设备变换为直流；用户端先通过“逆变”设备将直流变换为交流，再进行降压，故C错误； D．由于直流电不存在电感和电容对电流的阻碍作用（感抗和容抗），所以利用直流输电，有利于消除输电线的电感、电容造成的电能损失，故D错误。 故选A。 题型三：输电线上的电压和功率损失的计算 【例3】．（24-25高二下·福建三明·期中）远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则  （　　） A．输电线电流 B．输电线损失的电功率为   C．提高输送电压 ，则输电线电流I₂减小 D．用户得到的电功率为 【答案】C 【详解】A．由于输电线总电阻为R，输电线上有电压降 根据欧姆定律，故A错误； B．输电线上有功率损失，故B错误； C．根据理想变压器 知在输送功率不变的情况下，增大U2，I2减小，故C正确； D．用户得到的电功率为 ，故D错误。 故选C。 【跟踪训练1】．（24-25高二下·江西·期末）雅中-江西千伏特高压直流输电工程是国家电网服务“西电东送”能源战略。假设输电功率为P，输电电压为U，线路总电阻为R，则线路损耗的电功率为（　　） A． B． C． D．P 【答案】C 【详解】输电线路的损耗功率由焦耳定律决定，即 输电电流 可通过输电功率 和电压 计算，即 将 代入焦耳定律得 A．表达式，此为电流 与电阻 的乘积，表示电压降，而非损耗功率，故A错误。 B．表达式，单位不符合功率单位，故B错误。 C．表达式，为线路损耗电功率的正确表达式，故C正确； D．总输电功率不可能全部损耗，故D错误。 故选C。 【跟踪训练2】．（24-25高二下·山东枣庄·期中）已知某发电站原来的发电功率为P，输电的电压为U，经改造升级后，其发电功率增为3P。若采用原来的输电线路送电，要求送电效率不变，则改造后的输电电压应为（　　） A． B． C．2U D．3U 【答案】B 【详解】设输电线路电阻为r，原输电线电流，输电线上损耗的功率为 则输电效率为，改造后发电功率为3P，设输电电压为U′ 则此时输电电流，损耗功率，输电效率。 根据效率不变可得 解得 故选B。 题型四：用户端功率的改变判断输电线物理量的变化 【例4】．（24-25高二下·江苏南通·期中）某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会减小 B．仅将向上调，电流表示数会增大 C．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 【答案】A 【详解】AB．对升压变压器有 将向上调，增大，则减小，将降压变压器与负载等效为一个电阻，则有 输电过程有 可知，减小，即电流表示数会减小，由于 可知，仅将向上调，减小，根据电压与匝数关系可知，减小，即电压表示数会减小，故A正确，B错误； C．若用户增多，电网负荷增大，由于用户是并联关系，则减小，结合上述可知，增大，承担电压增大，则减小，根据电压与匝数关系可知，减小，要想用电器正常工作，应使降压变压器副线圈匝数增大，即应将向上调，故C错误； D．演示“夜深了，灯更亮了”，表明用户端电压增大，即增大，若变阻器的滑片向上调，则变阻器接入电阻增大，结合上述可知，等效电阻增大，则减小，即电流表示数减小，承担电压减小，则增大，根据电压与匝数关系可知，增大，即电压表示数增大，故D错误。 故选A。 【跟踪训练1】．（24-25高二下·广西玉林·期末）如图为远距离输电的原理图，电路中的变压器和都认为是理想变压器，发电厂的输出电压恒定，输电线上的电阻不变。若用户接入的用电器增多，下列说法正确的有（　　） A．为降压变压器，为升压变压器 B．输电线损失的功率减小 C．升压变压器的输出电压变小 D．加在用户两端的电压变小 【答案】D 【详解】A．远距离输电采用高压输电，可知，为升压变压器，为降压变压器，故A错误； C．根据电压匝数关系有 可知，升压变压器的输出电压由输入电压和匝数比决定，则升压变压器的输出电压不变，故C错误； B．将用户整体等效为一个电阻，将降压变压器与用户整体等效为一个电阻，则有 若用户并联接入的用电器增多，则减小，则减小，根据 可知，输电线上的电流会变大，根据 可知，输电线损失的功率增加，故B错误； D．根据 结合上述可知，降压变压器的初级电压减小，根据电压匝数比关系可知，用户得到的电压减小，故D正确。 故选D。 【跟踪训练2】．（24-25高二下·湖南·期末）光伏发电，即利用光电效应将太阳能转换成电能的过程，直接输送是最常用的光伏电站输送方式。在光伏电站内部，发电组件通过逆变器将发电组件所产生的直流电信号转换为交流电信号，并提高电压，然后输送到电网上，再经过降压最后输送到用户家中。为探究输电的规律，输送简化电路图如图所示，电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器可视为理想变压器，电表均视为理想电表，电压表示数为U，电流表示数为I，下列说法正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会增大，电流表示数会减小 B．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 C．若用户增多，电网负荷增大，将不变 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将向下调，电流表示数减小而电压表示数不变 【答案】C 【详解】A．上调意味着变大，减小，、不变，电流表示数减小，用户总电流就减小，电压表示数也减小。故A错误； B．、不变，也不变，所以也不变，降压变压器和用户等效成电阻，现减小，电流表示数就增大，用户电压就减小，要使用电器正常工作，就要向上调。故B错误； C．根据理想变压器的规律得， 又 即恒定不变。 故C正确； D．电压表测量副线圈电压，若电压表示数不变，则灯的亮度不变，与“夜深了，灯更亮了”矛盾，故D错误。 故选C。 题型五：升压和降压器中的物理量的计算 【例5】．（25-26高三上·湖南娄底·月考）压缩空气储能技术，是继抽水蓄能之后，第二大被认为适合GW级大规模电力储能的技术。它的发电过程，就像空气吹动风电机组的“大风车”一样，产生电能并向电网供电。如图所示，发电机的线圈可绕轴在匀强磁场中匀速转动，线圈电阻不计，已知发电机的输出电压如图乙所示，发电机的输出功率为350兆瓦，升压变压器的匝数比为，输电线上的总电阻为10Ω，用户得到的电压为220V，工厂得到的电压为380V，下列说法正确的是（　　） A．工厂端与用户端的电流之比为 B．降压变压器原线圈与用户端副线圈匝数比为 C．若发电机输出电压一定，用户负载增加，则输电线上消耗的功率变小 D．若发电机输出功率一定，线圈转速减半，则输电线上消耗的功率变为原来的 【答案】B 【详解】A．根据题意可知，工厂端与用户端的匝数比为 降压变压器电流和匝数的关系为 所以工厂端与用户端的电流之比不等于匝数的反比，即工厂端与用户端的电流之比不等于，故A错误； B．由图乙可得，发电机输出电压有效值 根据得，升压变压器的副线圈电压 输电线上的电流大小为 所以输电线损失的电压 降压变压器的输入电压 所以降压变压器原线圈与用户端副线圈匝数比为，故B正确； C．若发电机输出电压一定，用户负载增加，则功率变大，输电线上的电流变大，输电线消耗的功率变大，故C错误； D．若发电机输出功率一定，线圈转速减半，发电机输出电压变为原来的一半，输电线上电流变为原来的两倍，根据，可知输电线上消耗的功率变为原来的4倍，故D错误。 故选B。 【跟踪训练1】．（24-25高二下·天津南开·期末）中国发布的“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V，通过升压变压器将电压升为10kV后向远处输电，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4 B．输电线上损失的功率为50W C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为22∶995 D．若仅用户端并联更多的灯泡，用户端的电压仍为220V 【答案】C 【详解】A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为，故A错误； B．输电线上的电流 则输电线损失的功率为，故B错误； C．降压变压器初级电压 降压变压器原、副线圈中的匝数比 则电流之比为，故C正确； D．若仅用户端并联更多的灯泡，则用户消耗的功率变大，输电线上的电流变大，导线上的电压损失变大，降压变压器初级电压减小，则次级电压也减小，则用户端的电压小于220V，故D错误。 故选C。 【跟踪训练2】．（2025·广西贵港·模拟预测）某水电站的电能输送示意图如图所示，已知发电机线圈ABCD的匝数，线圈AB长为0.32m、BC长为，线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，角速度，匀强磁场的磁感应强度大小，输电导线的总电阻为，理想升压变压器原、副线圈匝数比，理想降压变压器原、副线圈的匝数比。已知理想交流电流表的示数，降压变压器副线圈两端电压，发电机线圈电阻r不可忽略。下列说法正确的是（    ） A．输电线路上损耗的电功率为3kW B．升压变压器副线圈两端电压为8.8kV C．交流发电机线圈电阻r上消耗的电功率为6kW D．当用户增多时，用户得到的电压增大 【答案】C 【详解】A．降压变压器副线圈电流 由匝数比 得 输电线上损耗功率，A错误； B．降压变压器原线圈电压 升压变压器副线圈电压，B错误； C．发电机电动势有效值 升压变压器副线圈电压 由匝数比 得升压原线圈电压 由 解得 线圈电阻消耗功率，C正确； D．用户增多，总电阻减小，降压副线圈电流增大，输电电流增大，损耗电压增大，降压原线圈电压减小，用户电压减小，D错误。 故选C。 题型六：计算用户端用电器的数量 【例6】．（23-24高一下·甘肃天水·月考）如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4Ω，远距离输电线的输送电流为100A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为720kW，在用户端起点接有交流电压表，求： （1）升压变压器原副线圈匝数比； （2）设降压变压器原副线圈匝数比，求用户端交流电压表的示数； （3）若用户端全是照明用电，能使多少盏“220V、20W”的节能灯正常发光？ 【答案】（1）；（2）220V；（3）32000盏 【详解】（1）由题图可知，升压变压器的输入电压的有效值为 由于变压器为理想变压器，所以升压变压器的副线圈的功率也为720kW，有 升压变压器的原副线圈之比为 解得 （2）由于远距离输电线每根电阻为4Ω，而远距离输电需要两根输电线，所以输电线的总电阻为 降压变压器输入电压为 由于降压变压器，有 解得 （3）输电线上损耗功率为 降压变压器输出功率为 设共能点亮N盏节能灯，有 记得的 【跟踪训练1】．（22-23高二下·山东·期末）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为，落差，水的密度为，现利用其发电，若发电机的总效率为，输出电压为，输电线的总电阻为，为满足用电的需求，使用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。（取） （1）求输电线中的电流I； （2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比； （3）如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。 【答案】（1）；（2），；（3）564盏 【详解】（1）根据题意可知，由能量守恒可得，发电机的输出功率 输电线上的电流用I表示，则电功率损失 联立解得 （2）根据题意可知，升压变压器原线圈两端的电压 副线圈两端的电压为 升压变压器原副线圈的匝数比为 输电线上的电压损失为 降压变压器原线圈两端的电压为 降压变压器副线圈两端的电压为 降压变压器原副线圈的匝数比为 （3）设正常发光的电灯的盏数为，则有 解得 盏 【跟踪训练2】18．（22-23高二下·陕西咸阳·期中）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。输电电路如图所示，求： （1）高压输电线的电流； （2）降压变压器的原、副线圈的匝数比； （3）如果该村某工厂用电功率为，则该村还可以装“，”的电灯多少盏？ 【答案】（1）20A；（2）240:11；（3）800 【详解】（1）根据如图所示输电线路，由题意可知 得 （2）根据功率相等，得 则有 所以 （3）设最多安装n个40W电灯，根据匝数与电压成正比，则有 解得 题型七：远距离输电的综合问题 【例7】．（24-25高二下·山东·月考）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量，落差，河水的密度，现利用其发电，若发电机的总效率，输出电压，输电线的总电阻，用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值，如图所示。取。求： (1)发电机的输出功率P； (2)输电线中的电流Ⅰ； (3)输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。 【答案】(1) (2)10A (3)， 【详解】（1）发电机的输出功率 解得 （2）输电线上损失的电功率 又 解得输电线中的电流 （3）升压变压器原线圈两端的电压 副线圈两端的电压 解得 故升压变压器原、副线圈的匝数比为 解得 输电线上的电压损失 解得 降压变压器原线圈两端的电压 解得 降压变压器原、副线圈的匝数比为 降压变压器副线圈两端的电压，故 【跟踪训练1】．（24-25高二下·山东枣庄·期末）如图所示，用交流发电机向远处标有“220V、8.8kW”的电动机供电，发电机线圈abcd的面积m2，匝数匝，匀强磁场的磁感应强度大小，输电导线的总电阻，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。当线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动的角速度rad/s时，电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻可忽略。求： (1)从图示位置开始计时，电动势e的时瞬值表达式； (2)在输电线路上所损失的电压； (3)用电器Y上消耗的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）因为感应电动势的最大值 代入数据可得 因为从图示位置（线圈平面与磁场平行，感应电动势最大）开始计时，所以电动势e的瞬时值表达式为 （2）电动机正常工作时，由可得，流过电动机的电流 根据理想变压器电流与匝数的关系 可得输电线上的电流 则输电线路上损失的电压 （3）对于降压变压器，由，可得降压变压器原线圈两端的电压 升压变压器副线圈两端的电压 对于升压变压器，由，可得升压变压器原线圈两端的电压 升压变压器的输出功率 升压变压器的输入电流 用电器Y上的电压 用电器Y上消耗的功率 【跟踪训练2】．（24-25高二下·湖北武汉·期中）2025年1月17日，国家统计局公布，2024年12月份，我国火力发电占比由增转降，水电、风电占比由降转增，这一数据变化深刻反映了我国在环保和能源转型方面做出显著成效。水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的重力势能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。现有一条河流，水位落差为5m，河水流量为。若利用它来发电，水电站的能量转化效率为80%，发电机的输出电压为400V。水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线总电阻为，升压变压器的原、副线圈的匝数比，用户所需电压为220V，所用的变压器都是理想变压器。水的密度，重力加速度，求： (1)发电机的输出功率； (2)输电线上损失的功率； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意可知，水电站将水的重力势能的80%转化为电能，则有 且河水流量为 代入数据，解得 （2）设发电机输出电压为，输出电流为，升压变压器原、副线圈匝数比为 降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线上电流，电阻为，则 因为， 联立解得 （3）设升压变压器的副线圈两端电压为，降压变压器输入端电压为，输出端电压为，则有 因为， 代入数据，解得 【跟踪训练3】．（24-25高二下·四川广元·期末）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=109kW，发电机的输出电压为U1=250V，经升压变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=16Ω，在用户端用降压变压器把电压降低为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=10kW，假设这两个变压器均为理想变压器，试求： (1)整个输电网络的输电效率η（即用户实际消耗的功率占电源输出功率的百分比，计算结果保留3位有效数字）； (2)降压变压器的匝数比n3∶n4； (3)若用户数增加，导致消耗功率达到217.8kW，要求用户端电压U4不变，则可调整发电机输出功率以满足要求，求调整后整个输电网络在全功率下的输电效率η'（计算结果保留3位有效数字）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）整个输电网络的输电效率为 （2）设输电线电流为I3，由 解得 用户端功率 解得 则降压变压器的匝数比 （3）当用户端消耗功率达到后，由公式 解得 根据变压器电流的变比关系 解得 线路损失功率 则输电网络的效率为 【高分精练】 一、单选题 1．（25-26高三上·河北保定·期中）2025 年7月13 日，环塔里木盆地输变电工程全线贯通，将塔里木盆地输送容量约30万千瓦的220千伏输电线路升级为输送容量达到300万千瓦的750千伏输电线路。若升级后，发电厂输出电压不变，经升压变压器（视为理想变压器）后通过输电线输电，输电线材质不变、横截面积变为原来的1.5倍，则升级后（　　） A．输电线路中的电流变小 B．输送相同距离，线路上损失的电压变小 C．输送相同距离，线路上损失的电功率变大 D．升压变压器原、副线圈匝数的比值是原来的 【答案】C 【详解】A．升级前输电线电流 升级后输电线电流 解得，所以输电线路中的电流变大，故A错误； B．升级前输电线电阻 升级后输电线电阻 可得 升级前输送相同距离，线路上损失的电压 升级后输送相同距离，线路上损失的电压 所以输送相同距离，线路上损失的电压变大，故B错误； C．升级前输送相同距离，线路上损失的电功率 升级后输送相同距离，线路上损失的电功率 所以输送相同距离，线路上损失的电功率变大，故C正确； D．发电厂输出电压不变，升级前升压变压器原、副线圈匝数的比值为 升级后升压变压器原、副线圈匝数的比值为 所以升压变压器原、副线圈匝数的比值是原来的 ，故D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·贵州遵义·阶段练习）在远距离输电时，已知输送的电功率为P，送电的电压为U，所用的导线的电阻率为，横截面积为S，线路总长度为L。用户得到的电功率为，则与P的比值正确的为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】用户得到的功率 其中 输电线电阻 电流 代入得 因此 故选B。 3．（24-25高二下·浙江舟山·期末）中国高速铁路是封闭电气化铁路，架设空中接触网为列车供电。如图为高铁供电系统的简化图，假设此时只有一辆动车在铁轨上。牵引变电所内的理想变压器原、副线圈的匝数和电流分别为、、、，动力车厢内的理想变压器原、副线圈的匝数和电流分别为、、、，受电弓可在架空线上滑动，某时刻架空线和铁轨在回路中的总电阻为r，电路中各部分两端的电压如图所示，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可得，故A错误； B．根据欧姆定律可知，故B错误； C．架空线和铁轨在回路中消耗的功率为 又 则，故C正确； D．根据能量守恒有，，故D错误。 故选C。 4．（24-25高二下·江西上饶·期末）如图为电能输送示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为，其输入电压且始终不变，输电线的总电阻为，降压变压器原、副线圈匝数比为，其副线圈接一火警报警系统，其中为定值电阻，为热敏电阻，当温度升高时，阻值变小。电压表可显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未发生火情时，升压变压器的输入功率为。下列说法中正确的是（　　） A．未发生火情时，降压变压器副线圈输出的电压为 B．未发生火情时，输电线上损耗的功率为 C．当所在处发生火情时，电压表的示数变小 D．当所在处发生火情时，输电线路损失功率变小 【答案】C 【详解】AB．未发生火情时，由乙图可知，升压变压器的输入电压有效值为 由变压器电压与匝数关系可得 解得升压变压器的输出电压为 又 解得输电线上的电流为 输电线上的电压损失和功率损失分别为， 降压变压器输入电压为 又 代入数据解得，降压变压器的输出电压为，故AB错误； CD．当R2所在处发生火情时，由于温度升高，阻值减小，R1、R2所在回路电流增大，由欧姆定律可知，R1两端电压增大，输入端电压U1不变，根据 因此U2的电压也不变，而 可知线路损耗电压变大，根据可知输电线路损失功率变大； 线路损耗电压变大，，因此U3变小，则由 可知U4电压变小，R1电压变大，因此R2两端电压减小，故电压表V的示数变小，故C正确，D错误。 故选C。 5．（2025·湖北·模拟预测）远距离输电模拟电路如图所示，交流电源是输出电压为6V的正弦交流电，定值电阻，小灯规格一样，均为“6V，6W”，灯泡电阻可视为恒定不变。理想变压器原、副线圈的匝数比分别为和。初始开关断开，分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时（　　） A．流经电流大于流经的电流 B．灯和消耗功率之比为 C．电路Ⅱ稳定后把闭合，灯变亮 D．电路Ⅱ稳定后把闭合，则消耗的功率为 【答案】D 【详解】AB．小灯泡电阻 若开关接ab端，则流经灯的电流 若开关接cd端，升压变压器输出电压设为，由，得 降压变压器原线圈等效电阻 输电线上的电流 流经灯的电流 所以流经灯的电流大于则流经灯的电流，根据P=I2R，可知灯和消耗功率之比为，选项A错误，B错误； C．电路Ⅱ稳定后闭合，负载电阻变小，通过原线圈的电流变大，所以功率变大。由于损失电压变大，则变小，变小，小灯泡功率变小，亮度变暗。选项C错误； D．电路Ⅱ稳定后闭合，同理可得降压变压器原线圈等效电阻 输电线上的电流 消耗的功率为，选项D正确。 故选D。 6．（24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率P=100kW，发电机的输出电压U1=250V，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．发电机输出的电流I1=40A B．用电用户数量增加时，只要水电站输出电压不变，则用户端电压就不变 C．降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11 D．生活中实际输送电能时，输电电压越高越好 【答案】C 【详解】A．由题意，由公式P=U1I1可得，发电机输出的电流，故A错误； B．水电站输出电压U1不变，根据理想变压器电压与匝数比关系可知，升压变压器输出端的电压U2不变，由于用电用户数量增加时，输出功率增加，根据P=UI可知，输电线中的电流I1增大，根据理想变压器电流与匝数比关系，则I线也增大，可得降压变压器输入端的电压减小，根据，可知用户端电压U4将减小，故B错误； C．输电线上损失的功率 代入数据求得 根据理想变压器电流与匝数比关系，可得 根据理想变压器电压与匝数比关系，可得 则降压变压器输入端的电压 可得降压变压器的匝数比，故C正确； D．生活中实际输送电能时，输电电压并不是越高越好，电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高，实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小，距离的远近，技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压，故D错误。 故选C。 7．（24-25高二下·山东德州·期末）风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为。降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压为 B．用户获得的功率为 C．降压变压器原、副线圈匝数比 D．保持输出功率不变，增大升压变压器副线圈的匝数，用户端得到的功率会减小 【答案】B 【详解】A．发电机产生的交流电的峰值 升压变压器原线圈两端电压 根据电压匝数关系有 解得，故A错误； B．输出功率为，则输电电流 则用户获得的功率为 解得，故B正确； C．降压变压器原线圈两端电压 根据电流匝数关系有，故C错误； D．增大升压变压器副线圈的匝数，则升压变压器副线圈两端电压增大，由于输出功率不变，则输电电流减小，输电线上损耗的功率减小，则用户端得到的功率会增大，故D错误。 故选B。 8．（24-25高二下·四川遂宁·期末）如图所示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，降压变压器T′的原、副线圈匝数分别为n3、n4，其中电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的交流电源，用户电阻为R（纯电阻），若用户消耗功率为P，输电线的总电阻为r，不考虑其他因素的影响，输电线上损失的电功率P损，下列说法错误的是（　　） A．电压表V的示数 B．电流表A2的示数 C．电流表A1的示数 D．接入的用户越多，输电线上损失的电压越大 【答案】C 【详解】A．由题目可知，原线圈两端电压最大值为Um，则有效值，设升压变压器原线圈电压为U1，副线圈电压为U2，根据理想变压器特性可知，则电压表V的示数，故A正确，不符合题意； B．设输电线电流为I2，输电线的总电阻为r，由题已知输电线上损失的电功率，则，故B正确，不符合题意； C．由功率关系可知，则，设原线圈电流为I1，根据理想变压器特性可知，则，由A选项可知，则，故C错误，符合题意； D．根据远距离输电模型可知，最终用户负载越多，等效负载R越小，则输电线路电流I2越大，则输电损耗电压ΔU=I2r越大，故D正确，不符合题意； 故选C。 二、多选题 9．（25-26高二上·辽宁·期末）如图是远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器。假设发电厂输出电压U1及输电线电阻均不变。当用户端用电器增加导致用户端总电阻变小时，且此时用户端总电阻仍大于输电线电阻，则下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的输出电压不变 B．降压变压器的输出电压不变 C．升压变压器的输出功率增加 D．降压变压器的输出功率增加 【答案】ACD 【详解】A．根据原、副线圈电压比等于匝数比可得，即 因此升压变压器的输出电压不变，故A正确； B．设用户端的阻值为，的等效阻值为，根据理想变压器的原理可知， 整理可得 当用户端用电器增加导致总电阻变小时，的等效阻值为变小，此时只看中间部分的电路，如下图所示 结合上述分析可知，不变，的等效阻值为变小，则降压变压器的输入电压减小，根据 可知降压变压器的输出电压减小，故B错误； C．由题可知，用户端用电器增加，因此用户端的总功率增大，结合上述分析可知，输电线的电流增大，根据，可知导线损失的功率也随之增大，结合理想变压器的原理可知，升压变压器输出的总功率等于用户端的总功率加上输电线损失的功率，因此升压变压器的输出功率增大，故C正确； D．同理可知，降压变压器的输入功率等于用户端的总功率，因此用户端的总功率增大时，降压变压器的输入功率随之增大，故D正确。 故选ACD。 10．（25-26高二上·河北·月考）如图为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。计算正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压 B．降压变压器原线圈两端电压 C．通过输电线上的电流 D．输电线的总电阻 【答案】ABD 【详解】A．根据，可得升压变压器副线圈两端电压，故A正确； B．根据，可得降压变压器原线圈两端电压，故B正确； CD．根据，可得通过输电线上的电流 根据 可得输电线的总电阻，故C错误，D正确。 故选ABD。 11．（25-26高三上·山西朔州·开学考试）如图所示为远距离输电示意图，现将输送电压由升级为，在保持发电站输出电压，发电站输送的总电功率、输电线电阻、用户得到的电压均不变的情况下，则（   ） A．升压变压器原、副线圈匝数比变为原来的 B．输电线上损失的电压变为原来的 C．输电线损失的功率变为原来的 D．降压变压器原、副线圈匝数比变为原来的10倍 【答案】BC 【详解】A．依题意，不变 由 有， 解得，A错误； B．依题意，发电站输送的总电功率不变，由 有 不变，不变 由 有 输电线上损失的电压 同理可得 解得，B正确； C．由 有， 解得，C正确； D．依题意，，不变 由图可知， 同理 由 有 同理有 解得，D错误。 故选BC。 12．（24-25高二下·广东广州·期末）绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。某品牌电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压 ，输出功率，输电线的总电阻r=12Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比 ，汽车充电桩的额定电压为50V。下列说法正确的是（　　） A．输出功率 P1不变时，输电电压 U2越高，输电线上损失的功率越小 B．输电线上的电流为 80A C．用户获得的功率为 D．降压变压器的匝数比 【答案】AD 【详解】A．输出功率 P1不变时，输电电压 U2越高，输电线上电流越小，根据可知损失的功率越小，选项A正确； B．升压变压器次级电压 输电线上的电流为，选项B错误； C．用户获得的功率为 ，选项C错误； D．降压变压器的匝数比 ，选项D正确。 故选AD。 13．（24-25高二下·山东枣庄·阶段练习）如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为，理想降压变压器副线圈接入一电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，电动机的功率为1100W，导线框及其导电动机线电阻不计，不计一切摩擦，则（　　） A．升压变压器原副线圈的匝数比为 B．图示位置线圈中的电流方向正在改变 C．线框转动一圈的过程克服安培力做功24J D．若电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将减小 【答案】AC 【详解】A．升压变压器的输送功率为 则升压器副线圈电压 题意可知 则升压变压器原副线圈的匝数比 故A正确； B．线圈电流方向发生改变在中性面位置，图示线圈位置非中性面位置，故B错误； C．功能关系可知线框转动一圈的过程克服安培力做功即为整个电路消耗的能量，能量守恒可知 故C正确； D．若电动机突然卡住而不能转，机械功率为0，电能完全转化为内能，电动机电流增大，输电线上的电流增大，损耗功率将增大，故D错误。 故选AC。 14．（24-25高二下·四川绵阳·阶段练习）某发电站远距离输电示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。已知发电站发出电压有效值一定的交流电，降压变压器输出电压，用户获得的功率为，输电线的总电阻为，升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别为、，则下列判断正确的是（　　） A．降压变压器的原线圈两端电压 B．发电站输出的功率为 C．若并联用户增加，则输电线上损失的电功率减小 D．若并联用户增加，为了使用户获得的电压不变，可以增大升压变压器副线圈匝数 【答案】BD 【详解】A．根据 可得降压变压器的原线圈两端电压，故A错误； B．降压变压器副线圈的电流 又 解得 所以输电线上损失的功率为 发电站输出的功率为，故B正确； C．若并联用户增加，输出功率增大，则降压变压器的输入功率增大，发电机的输出功率也增大，即增大，又发电站输出电压一定，根据 可知增大，又 可知增大，输电线电阻消耗的功率 可见输电线电阻消耗的功率增大，故C错误； D．并联用户增加，根据上述分析可知流过输电线的电流变大，根据可知输电线上损失的电压变大，为了使用户获得的电压不变，要使得降压变压器的输入电压不变，根据可知需要变大，根据可知可以增大升压变压器副线圈匝数，故D正确。 故选BD。 三、解答题 15．（24-25高二下·辽宁丹东·期末）碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式，加快推进清洁能源替代。一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图甲、乙所示，已知发电机的输出功率为，输出电压为且恒定，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器。若由于用户数量变化，使得输电线输送电流增加了。求： (1)输电线上损失的功率增加了多少； (2)此时用户端获得的电压为多少（结果保留1位小数）。 【答案】(1)440W (2)219.6V 【详解】（1）由题意，可得， 解得 则输电线上损失的功率， 可得输电线上损失的功率增加了 （2）根据 可得 则， 根据 得 16（24-25高二下·河南驻马店·期末）“张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=22Ω。 (1)风力发电机的转速。 (2)降压变压器原、副线圈匝数比。 (3)升压变压器原、副线圈匝数比。 【答案】(1)50r/s (2)50∶1 (3)1∶52 【详解】（1）由图可得，发电机产生的交流电周期 风力发电机的转速 （2）用户获得的功率 降压变压器副线圈电流 输电线上损失的功率 输电线上的电流 降压变压器原副线圈匝数比 （3）降压变压器原线圈两端电压 输电线上损失的电压 升压变压器副线圈两端电压 升压变压器原副线圈匝数比 17．（24-25高二下·四川攀枝花·期末）如图所示的输电电路中，左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶4，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，连接两理想变压器的导线总电阻为4Ω，负载R的阻值为8Ω，闭合开关S后负载R消耗的功率为32W。 (1)求M、N之间接入的正弦式交流电的电压的有效值UMN； (2)若M、N之间接入的正弦式交流电的电压有效值恒为220V，其它条件不变，当仅改变负载电阻的阻值时，求负载的最大功率Pm。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对负载，由 有 得 由 有 得 对降压变压器，由 有 得 由 有 得 因为两个变压器的原副线圈串联，故 导线电阻上消耗的电压为 则 对升压变压器，由 有 解得，即M、N之间接入的正弦式交流电的电压的有效值。 （2）如图所示，把降变压器和输电线电阻看成电源，等效电动势为，等效内阻为 对升压变压器有 对降压变压器和负载有 得， 由 得 当负载电阻时，负载的功率最大 由 解得。 18．（24-25高二下·山东济宁·阶段练习）如图所示，水电站用一小型交流发电机组向远处用户供电，若发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求： (1)输电线路上损耗的电功率； (2)发电机电动势最大值和升压变压器副线圈； 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则有 根据理想变压器的电流匝数关系有 解得 所以输电线路上损耗的电功率 解得 （2）根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为 代入数据解得 根据理想变压器的电压匝数关系有 解得 升压变压器副线圈两端电压 解得 19．（24-25高二下·山东临沂·期中）如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V　11kW”的电动机恰能正常工作，用户区输电导线的电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求： (1)交流发电机产生的感应电动势的最大值；（计算结果可以保留根号） (2)输电线路上损耗的电功率； (3)若升压变压器原、副线圈匝数比为，求升压变压器原线圈两端的电压。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）交流发电机产生的感应电动势的最大值为 代入数据解得 （2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则 解得 根据理想变压器的变流规律有 解得 输电线路上损耗的电功率为 解得 （3）根据理想变压器的变压规律有 解得 升压变压器副线圈两端电压为 解得 根据理想变压器的变压规律有 解得 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲：电能的输送 【考点归纳】 【知识归纳】 知识点01、输送电能的基本要求 1．可靠：指供电线路可靠地工作，故障少． 2．保质：保证电能的质量——电压和频率稳定． 3．经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少． 知识点02、降低输电损耗的两个途径 1．输电线上的功率损失：P＝I2r，I为输电电流，r为输电线的电阻． 2．降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积． (2)减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压． 知识点03、电网供电 1．远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压． 2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络． 3．电网输电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益． (2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡． (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 知识点04、输电线上的电压和功率损失 1．输电线上的电压损失 ΔU＝U－U′＝Ir＝r. 2． 输电线上的功率损失 (1)ΔP＝I2r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻． (2)ΔP＝ΔU·I或ΔP＝，其中ΔU为输电线上的电压损失． 3．减少电压损失和功率损失的方法 (1)减小输电线的电阻r，根据r＝ρ，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S，但过粗的导线会多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难． (2)减小输电电流I，根据I＝，在输送功率P一定，输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减为原来的，输电线上的功率损耗将降为原来的. 知识点05：解决远距离高压输电问题的基本方法 1．首先应画出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置． 2．理清三个回路： 回路1：P1＝U1I1 回路2：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝I22R线＋P3，I2＝I3 回路3：P4＝U4I4. 3．常用关系 (1)功率关系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4. (2)电压关系：＝，U2＝ΔU＋U3，＝. (3)电流关系：＝，I2＝I线＝I3，＝. (4)输电电流：I线＝＝＝. (5)输电线上损耗的电功率：ΔP＝P2－P3＝I线2 R线＝＝ΔU·I线． (6)输电线上的电压损失：ΔU＝I线R线＝U2－U3. 【题型归纳】 题型一：升（降）变压器、输电损耗的因素 【例1】．（24-25高二下·云南昭通·期末）某水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，输电线上通过的电流为，在用户端用降压变压器把电压降为。变压器均为理想变压器，则（　　） A．升压变压器输出电压为 B．升压变压器原副线圈匝数比为 C．降压变压器原线圈的电压为 D．升压变压器输出的功率为 【跟踪训练1】．（2025·河南开封·三模）如图所示为远距离输电的示意图，a、b端接入电压为210V的交流电源，两理想变压器的匝数比满足，已知、、的阻值均为5Ω，它们消耗的电功率均相同，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器的匝数比 B．电压表的示数为120V C．电流表的示数为28A D．变压器的输出功率为11460W 【跟踪训练2】．（2025·浙江·模拟预测）抽水蓄能是目前技术最为成熟的大容量储能方式，是电力系统安全防御体系的重要组成部分，原理简化如图（a）所示。发电站通过输电线路向电动发电机供电，电路如图（b）所示，输电线路总电阻为，电动发电机内阻为，，，。则理论上电动发电机内阻消耗的电功率为（　　） A．1000W B．2000W C．20000W D．0.2W 题型二：高压输电 【例2】．（25-26高三上·广东·开学考试）2025年6月10日，哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程投产送电，这是我国首个投产送电的“沙戈荒”新能源基地外送特高压直流输电工程。如图所示为现在直流输电示意图，在发电厂送电端将发电机产生的交流电通过“整流”设备变换为电压恒定的直流，在输电环节使用直流输电，用户再用“逆变”设备将直流变换为交流。关于高压直流输电，下列说法正确的是（　　） A．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压 B．相比高压交流输电，高压直流输电可以减少电路中因电磁感应导致的能量损耗 C．“整流”设备应放在升压变压器前，而“逆变”设备放在降压变压器后 D．保持输电功率不变，输电电压从400kV提升到800kV，线路上损失的功率将减少为原来的一半 【跟踪训练1】．（2025·江苏徐州·模拟预测）白鹤滩−江苏输电工程采用800千伏特高压直流输电技术，可有效减少相关设备由于感抗、容抗造成的能量损失，关于特高压直流输电，下列说法正确的是（　　） A．可通过增大电流减少输电线路的能量损耗 B．输电电压越高，输电线路中的电流越大 C．可通过增大电压减少输电线路的能量损耗 D．可利用变压器升高电压后直接输送 【跟踪训练2】．（24-25高二下·湖北武汉·期中）截至2025年1月12日，新疆准东至安徽皖南特高压直流输电工程已累计输送电量超过3000亿千瓦时，这是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。该工程在输电环节使用直流，在送电端使用专用“整流”设备将发电机的交流电变为直流，在用户端使用“逆变”设备将直流变为交流。下列说法正确的是（　　） A．采用特高压输电，会减少电能的损耗 B．送电端的电压越高，输送的电功率越大 C．在送电端先升压再整流，在用户端先降压再逆变 D．采用直流输电，会加大线路上电容、电感引起的电能损耗 题型三：输电线上的电压和功率损失的计算 【例3】．（24-25高二下·福建三明·期中）远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则  （　　） A．输电线电流 B．输电线损失的电功率为   C．提高输送电压 ，则输电线电流I₂减小 D．用户得到的电功率为 【跟踪训练1】．（24-25高二下·江西·期末）雅中-江西千伏特高压直流输电工程是国家电网服务“西电东送”能源战略。假设输电功率为P，输电电压为U，线路总电阻为R，则线路损耗的电功率为（　　） A． B． C． D．P 【跟踪训练2】．（24-25高二下·山东枣庄·期中）已知某发电站原来的发电功率为P，输电的电压为U，经改造升级后，其发电功率增为3P。若采用原来的输电线路送电，要求送电效率不变，则改造后的输电电压应为（　　） A． B． C．2U D．3U 题型四：用户端功率的改变判断输电线物理量的变化 【例4】．（24-25高二下·江苏南通·期中）某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会减小 B．仅将向上调，电流表示数会增大 C．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 【跟踪训练1】．（24-25高二下·广西玉林·期末）如图为远距离输电的原理图，电路中的变压器和都认为是理想变压器，发电厂的输出电压恒定，输电线上的电阻不变。若用户接入的用电器增多，下列说法正确的有（　　） A．为降压变压器，为升压变压器 B．输电线损失的功率减小 C．升压变压器的输出电压变小 D．加在用户两端的电压变小 【跟踪训练2】．（24-25高二下·湖南·期末）光伏发电，即利用光电效应将太阳能转换成电能的过程，直接输送是最常用的光伏电站输送方式。在光伏电站内部，发电组件通过逆变器将发电组件所产生的直流电信号转换为交流电信号，并提高电压，然后输送到电网上，再经过降压最后输送到用户家中。为探究输电的规律，输送简化电路图如图所示，电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器可视为理想变压器，电表均视为理想电表，电压表示数为U，电流表示数为I，下列说法正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会增大，电流表示数会减小 B．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 C．若用户增多，电网负荷增大，将不变 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将向下调，电流表示数减小而电压表示数不变 题型五：升压和降压器中的物理量的计算 【例5】．（25-26高三上·湖南娄底·月考）压缩空气储能技术，是继抽水蓄能之后，第二大被认为适合GW级大规模电力储能的技术。它的发电过程，就像空气吹动风电机组的“大风车”一样，产生电能并向电网供电。如图所示，发电机的线圈可绕轴在匀强磁场中匀速转动，线圈电阻不计，已知发电机的输出电压如图乙所示，发电机的输出功率为350兆瓦，升压变压器的匝数比为，输电线上的总电阻为10Ω，用户得到的电压为220V，工厂得到的电压为380V，下列说法正确的是（　　） A．工厂端与用户端的电流之比为 B．降压变压器原线圈与用户端副线圈匝数比为 C．若发电机输出电压一定，用户负载增加，则输电线上消耗的功率变小 D．若发电机输出功率一定，线圈转速减半，则输电线上消耗的功率变为原来的 【跟踪训练1】．（24-25高二下·天津南开·期末）中国发布的“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V，通过升压变压器将电压升为10kV后向远处输电，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4 B．输电线上损失的功率为50W C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为22∶995 D．若仅用户端并联更多的灯泡，用户端的电压仍为220V 【跟踪训练2】．（2025·广西贵港·模拟预测）某水电站的电能输送示意图如图所示，已知发电机线圈ABCD的匝数，线圈AB长为0.32m、BC长为，线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，角速度，匀强磁场的磁感应强度大小，输电导线的总电阻为，理想升压变压器原、副线圈匝数比，理想降压变压器原、副线圈的匝数比。已知理想交流电流表的示数，降压变压器副线圈两端电压，发电机线圈电阻r不可忽略。下列说法正确的是（    ） A．输电线路上损耗的电功率为3kW B．升压变压器副线圈两端电压为8.8kV C．交流发电机线圈电阻r上消耗的电功率为6kW D．当用户增多时，用户得到的电压增大 题型六：计算用户端用电器的数量 【例6】．（23-24高一下·甘肃天水·月考）如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4Ω，远距离输电线的输送电流为100A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为720kW，在用户端起点接有交流电压表，求： （1）升压变压器原副线圈匝数比； （2）设降压变压器原副线圈匝数比，求用户端交流电压表的示数； （3）若用户端全是照明用电，能使多少盏“220V、20W”的节能灯正常发光？ 【跟踪训练1】．（22-23高二下·山东·期末）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为，落差，水的密度为，现利用其发电，若发电机的总效率为，输出电压为，输电线的总电阻为，为满足用电的需求，使用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。（取） （1）求输电线中的电流I； （2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比； （3）如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。 【跟踪训练2】18．（22-23高二下·陕西咸阳·期中）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。输电电路如图所示，求： （1）高压输电线的电流； （2）降压变压器的原、副线圈的匝数比； （3）如果该村某工厂用电功率为，则该村还可以装“，”的电灯多少盏？ 题型七：远距离输电的综合问题 【例7】．（24-25高二下·山东·月考）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量，落差，河水的密度，现利用其发电，若发电机的总效率，输出电压，输电线的总电阻，用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值，如图所示。取。求： (1)发电机的输出功率P； (2)输电线中的电流Ⅰ； (3)输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。 【跟踪训练1】．（24-25高二下·山东枣庄·期末）如图所示，用交流发电机向远处标有“220V、8.8kW”的电动机供电，发电机线圈abcd的面积m2，匝数匝，匀强磁场的磁感应强度大小，输电导线的总电阻，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。当线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动的角速度rad/s时，电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻可忽略。求： (1)从图示位置开始计时，电动势e的时瞬值表达式； (2)在输电线路上所损失的电压； (3)用电器Y上消耗的功率。 【跟踪训练2】．（24-25高二下·湖北武汉·期中）2025年1月17日，国家统计局公布，2024年12月份，我国火力发电占比由增转降，水电、风电占比由降转增，这一数据变化深刻反映了我国在环保和能源转型方面做出显著成效。水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的重力势能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。现有一条河流，水位落差为5m，河水流量为。若利用它来发电，水电站的能量转化效率为80%，发电机的输出电压为400V。水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线总电阻为，升压变压器的原、副线圈的匝数比，用户所需电压为220V，所用的变压器都是理想变压器。水的密度，重力加速度，求： (1)发电机的输出功率； (2)输电线上损失的功率； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比。 【跟踪训练3】．（24-25高二下·四川广元·期末）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=109kW，发电机的输出电压为U1=250V，经升压变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=16Ω，在用户端用降压变压器把电压降低为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=10kW，假设这两个变压器均为理想变压器，试求： (1)整个输电网络的输电效率η（即用户实际消耗的功率占电源输出功率的百分比，计算结果保留3位有效数字）； (2)降压变压器的匝数比n3∶n4； (3)若用户数增加，导致消耗功率达到217.8kW，要求用户端电压U4不变，则可调整发电机输出功率以满足要求，求调整后整个输电网络在全功率下的输电效率η'（计算结果保留3位有效数字）。 【高分精练】 一、单选题 1．（25-26高三上·河北保定·期中）2025 年7月13 日，环塔里木盆地输变电工程全线贯通，将塔里木盆地输送容量约30万千瓦的220千伏输电线路升级为输送容量达到300万千瓦的750千伏输电线路。若升级后，发电厂输出电压不变，经升压变压器（视为理想变压器）后通过输电线输电，输电线材质不变、横截面积变为原来的1.5倍，则升级后（　　） A．输电线路中的电流变小 B．输送相同距离，线路上损失的电压变小 C．输送相同距离，线路上损失的电功率变大 D．升压变压器原、副线圈匝数的比值是原来的 2．（24-25高二下·贵州遵义·阶段练习）在远距离输电时，已知输送的电功率为P，送电的电压为U，所用的导线的电阻率为，横截面积为S，线路总长度为L。用户得到的电功率为，则与P的比值正确的为（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高二下·浙江舟山·期末）中国高速铁路是封闭电气化铁路，架设空中接触网为列车供电。如图为高铁供电系统的简化图，假设此时只有一辆动车在铁轨上。牵引变电所内的理想变压器原、副线圈的匝数和电流分别为、、、，动力车厢内的理想变压器原、副线圈的匝数和电流分别为、、、，受电弓可在架空线上滑动，某时刻架空线和铁轨在回路中的总电阻为r，电路中各部分两端的电压如图所示，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（24-25高二下·江西上饶·期末）如图为电能输送示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为，其输入电压且始终不变，输电线的总电阻为，降压变压器原、副线圈匝数比为，其副线圈接一火警报警系统，其中为定值电阻，为热敏电阻，当温度升高时，阻值变小。电压表可显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未发生火情时，升压变压器的输入功率为。下列说法中正确的是（　　） A．未发生火情时，降压变压器副线圈输出的电压为 B．未发生火情时，输电线上损耗的功率为 C．当所在处发生火情时，电压表的示数变小 D．当所在处发生火情时，输电线路损失功率变小 5．（2025·湖北·模拟预测）远距离输电模拟电路如图所示，交流电源是输出电压为6V的正弦交流电，定值电阻，小灯规格一样，均为“6V，6W”，灯泡电阻可视为恒定不变。理想变压器原、副线圈的匝数比分别为和。初始开关断开，分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时（　　） A．流经电流大于流经的电流 B．灯和消耗功率之比为 C．电路Ⅱ稳定后把闭合，灯变亮 D．电路Ⅱ稳定后把闭合，则消耗的功率为 6．（24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率P=100kW，发电机的输出电压U1=250V，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．发电机输出的电流I1=40A B．用电用户数量增加时，只要水电站输出电压不变，则用户端电压就不变 C．降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11 D．生活中实际输送电能时，输电电压越高越好 7．（24-25高二下·山东德州·期末）风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为。降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为。下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压为 B．用户获得的功率为 C．降压变压器原、副线圈匝数比 D．保持输出功率不变，增大升压变压器副线圈的匝数，用户端得到的功率会减小 8．（24-25高二下·四川遂宁·期末）如图所示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，降压变压器T′的原、副线圈匝数分别为n3、n4，其中电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的交流电源，用户电阻为R（纯电阻），若用户消耗功率为P，输电线的总电阻为r，不考虑其他因素的影响，输电线上损失的电功率P损，下列说法错误的是（　　） A．电压表V的示数 B．电流表A2的示数 C．电流表A1的示数 D．接入的用户越多，输电线上损失的电压越大 二、多选题 9．（25-26高二上·辽宁·期末）如图是远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器。假设发电厂输出电压U1及输电线电阻均不变。当用户端用电器增加导致用户端总电阻变小时，且此时用户端总电阻仍大于输电线电阻，则下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的输出电压不变 B．降压变压器的输出电压不变 C．升压变压器的输出功率增加 D．降压变压器的输出功率增加 10．（25-26高二上·河北·月考）如图为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。计算正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压 B．降压变压器原线圈两端电压 C．通过输电线上的电流 D．输电线的总电阻 11．（25-26高三上·山西朔州·开学考试）如图所示为远距离输电示意图，现将输送电压由升级为，在保持发电站输出电压，发电站输送的总电功率、输电线电阻、用户得到的电压均不变的情况下，则（   ） A．升压变压器原、副线圈匝数比变为原来的 B．输电线上损失的电压变为原来的 C．输电线损失的功率变为原来的 D．降压变压器原、副线圈匝数比变为原来的10倍 12．（24-25高二下·广东广州·期末）绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。某品牌电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压 ，输出功率，输电线的总电阻r=12Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比 ，汽车充电桩的额定电压为50V。下列说法正确的是（　　） A．输出功率 P1不变时，输电电压 U2越高，输电线上损失的功率越小 B．输电线上的电流为 80A C．用户获得的功率为 D．降压变压器的匝数比 13．（24-25高二下·山东枣庄·阶段练习）如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为，理想降压变压器副线圈接入一电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，电动机的功率为1100W，导线框及其导电动机线电阻不计，不计一切摩擦，则（　　） A．升压变压器原副线圈的匝数比为 B．图示位置线圈中的电流方向正在改变 C．线框转动一圈的过程克服安培力做功24J D．若电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将减小 14．（24-25高二下·四川绵阳·阶段练习）某发电站远距离输电示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。已知发电站发出电压有效值一定的交流电，降压变压器输出电压，用户获得的功率为，输电线的总电阻为，升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别为、，则下列判断正确的是（　　） A．降压变压器的原线圈两端电压 B．发电站输出的功率为 C．若并联用户增加，则输电线上损失的电功率减小 D．若并联用户增加，为了使用户获得的电压不变，可以增大升压变压器副线圈匝数 三、解答题 15．（24-25高二下·辽宁丹东·期末）碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式，加快推进清洁能源替代。一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图甲、乙所示，已知发电机的输出功率为，输出电压为且恒定，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器。若由于用户数量变化，使得输电线输送电流增加了。求： (1)输电线上损失的功率增加了多少； (2)此时用户端获得的电压为多少（结果保留1位小数）。 16（24-25高二下·河南驻马店·期末）“张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=22Ω。 (1)风力发电机的转速。 (2)降压变压器原、副线圈匝数比。 (3)升压变压器原、副线圈匝数比。 17．（24-25高二下·四川攀枝花·期末）如图所示的输电电路中，左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶4，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，连接两理想变压器的导线总电阻为4Ω，负载R的阻值为8Ω，闭合开关S后负载R消耗的功率为32W。 (1)求M、N之间接入的正弦式交流电的电压的有效值UMN； (2)若M、N之间接入的正弦式交流电的电压有效值恒为220V，其它条件不变，当仅改变负载电阻的阻值时，求负载的最大功率Pm。 18．（24-25高二下·山东济宁·阶段练习）如图所示，水电站用一小型交流发电机组向远处用户供电，若发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求： (1)输电线路上损耗的电功率； (2)发电机电动势最大值和升压变压器副线圈； 19．（24-25高二下·山东临沂·期中）如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V　11kW”的电动机恰能正常工作，用户区输电导线的电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求： (1)交流发电机产生的感应电动势的最大值；（计算结果可以保留根号） (2)输电线路上损耗的电功率； (3)若升压变压器原、副线圈匝数比为，求升压变压器原线圈两端的电压。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $