3.4电能的输送同步练习（word版含答案）

3.4电能的输送
一、选择题
1.在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是(　　)
A．使输电线粗一些 B．减小输电线长度
C．减少通电时间 D．采用高压输电
2．远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0.则当输电电压提高为2U0时(　　)
A．由I＝得，输电线上的电流变为2I0
B．由I＝得，输电线上的电流变为
C．由P＝得，输电线上损失的电功率为4P0
D．由P＝IU得，输电线上损失的电功率为2P0
3．关于电能输送的以下分析，正确的是(　　)
A．由公式P＝知，输电电压越高，输电线上功率损失越少
B．由公式P＝知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少
C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大
D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比
4．夏天由于用电器的增多，每年夏天都会出现“用电荒”，只好拉闸限电．若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是(　　 )
A．若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍
B．若输送电压不变，则用电高峰时输电线上损失的功率为正常供电时的2倍
C．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供电时的4倍
D．若用电高峰时的输送电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍
5．远距离输电中，当输送的电功率为P，输电电压为U时，输电线上损失的电功率为ΔP，若输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为，(输电线电阻不变)那么输电电压应增为(　　)
A．32 U B．16 U C．8 U D．4 U
6．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为(　　)
A．，　　　　　　 B．()2R，
C．， D．()2R，
7．中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则(　　)
A．输电电流变为原来的2倍
B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍
C．输电线上降落的电压将变为原来的
D．输电线上损耗的电功率将变为原来的
8．(多选)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大小为6.0×103 A
B．输电线上由电阻造成的电压损失为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
9．(多选)远距离输电装置如图所示，电厂输送功率一定，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(　　)
A．电压表读数变小 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
10．如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． D．
11．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
12．(多选)发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线总电阻为R线，通过输电线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线功率损耗的式子中，正确的是(　　)
A. B. C．I2R线 D．I(U1－U2)
13．500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程．若输送功率为3 200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P，则采用500千伏超高压输电后，在输电线上损失的电功率为(设输电线的电阻未变)(　　)
A．0.4P B．0.16P C．2.5P D．6.25P
14．现有一实用型高温超导电缆，利用超导电缆可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　)
A．1 kW B．10 kW C．1.6 kW D．1.6×103 kW
15．在远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻都保持不变的条件下，输电的电压为U1时，输电线上损失的功率为P1；输电的电压为U2时，输电线上损失的功率为P2 .则U1 ?U2为(　　)
A. B. C. D.
16．(多选)如图为模拟远距离输电电路，两理想变压器的线圈匝数n1＝n4A．A1、A3的示数相等 B．A1、A2、A3的示数相等
C．A1的示数大于A2的示数 D．A2的示数大于A3的示数
17．（多选）如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时(　 　)
A．输电线上损失的功率增大
B．电压表V1的示数减小，电流表A1的示数增大
C．电压表V2的示数增大，电流表A2的示数减小
D．用户功率与发电厂输出功率的比值减小
18．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，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为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．用户端的电压为 B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为Ir D．输电线路上损失的电功率为I1U
19．(多选)如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.下列说法正确的是(　　)
A．采用高压输电可以增大输电线中的电流
B．升压变压器原、副线圈匝数比＝
C．输电线损耗的功率为
D．将P上移，用户获得的电压将升高
20．(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW、输出电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则(　　)
A．T1原、副线圈电流分别为1×103A和20 A
B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220 V
C．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1
D．有6×104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光
21.如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n4＜n2＝n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL＞2R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时(　　)
A．A1、A2两表的示数相同
B．L1、L2两灯泡的亮度相同
C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率
D．R2两端的电压小于R4两端的电压
22．某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是(　 　)
A．升压变压器的匝数比为1∶10 B．输电线上的损失功率为3 000 W
C．输电线上的电流为100 A D．降压变压器的输入电压为4 700 V
23．某发电机说明书的部分内容如下表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是400 m，输电线中的火线和零线均为某型号单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4 Ω。安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时(　　)
型号 ×××
最大输出功率 60 kW
输出电压范围 220～300 V
A．输电线路中的电流为20 A
B．发电机实际输出电压是300 V
C．在输电线路上损失的电功率为8 kW
D．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则输出电压最大值是300 V
24．（多选）如图所示为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1＝220sin100πt(V)，则下列表述正确的是(　　)
A．U1U4
B．U1＝220 V
C．若U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
D．用户得到的交变电流频率为25 Hz
25．某科技小组在实验室中研究远距离输电．由于输电线太长，他将每50米导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路．第一次直接将输电线与实验电源及用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I1、P1；第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为n1∶n2，T1为升压变压器．理想变压器T2与用电器相连，T2为降压变压器，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I2、P2.下列说法中正确的是(　　)
A．第二次实验时因为多接了两个变压器，所以P2＞P1
B．通过该实验可以证明，提高输电电流能减小远距离输电的能量损失
C．若输送功率一定，则I2∶I1＝n1∶n2
D．若输送功率一定，则P2∶P1＝n22∶n12
26．如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是(　　)
A．升压变压器原、副线圈的匝数比为＝
B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 A
C．线路输送电功率为220 kW
D．将P上移，用户获得的电压将降低
27．(多选)如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率P0＝8.8×104 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电．输送电压为u＝1 100sin 200πt V，输电导线的总电阻为r＝5 Ω，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的是(　　)
A．输电线上的电流为220 A
B．降压变压器匝数比＝
C．用电器的额定功率P＝5.6×104 W
D．用电器上交流电的频率为100 Hz
二、非选择题
28．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为n1∶n2＝1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为n3∶n4＝100∶1，远距离输电线的总电阻r＝100 Ω。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为P1＝750 kW。求：
(1)输电线路损耗功率ΔP；
(2)用户端电压U4。
29．某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线路总电阻是6 Ω.
(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率；
(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．
30．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100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V.
(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；
(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V　40 W”的电灯多少盏？
31．输送4.0×106 W的电能，若发电机输出电压为2 000 V，选用变压器升压后应用横截面积为4.25 cm2的铜导线，把电能送到400 km远处，线路损耗的功率为5.0×105 W．若已知铜的电阻率ρ＝1.7×10－8 Ω·m，求：
(1)应选用匝数比为多少的升压变压器；
(2)在用户方使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大．
32．发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，每条输电线的电阻为0.2 Ω，求：
(1)此时用户得到的电压和电功率各为多少？
(2)如果发电站先用变压比为1:10的升压变压器将电压升高，经同样的输电线路后经10:1的降压变压器将电压降低后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？
33．发电厂的交流发电机输出电压恒为200 V，输出功率为100 kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为10%，输电线总电阻为100 Ω。求：
(1)输电线上的输电电流；
(2)输电所需升压变压器的匝数比(所用变压器看作理想变压器)。
34．某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：
(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？
参考答案
1.解析：选D。从造成电能损失的原因分析，要减少电能损失，需要减小电阻、减小输电电流，减小电阻已达到目前技术的极限了，因此，应当采用高压输电，减小输电电流．故选D.
2．解析：选B。设输电线的电阻为R，当输电线上的电流为I0时，损失的电功率为P0＝IR.当输电电压提高为2U0时，由I＝可知输电线上的电流变为，输电线上损失的电功率为P损＝2R＝，故B项正确．
3．解析：选C。输电线上损失的功率P损＝I2R线＝，U损指输电线上的分压，而不是输电电压，C项正确．
4．解析：选A。高压输电时P＝UI，I是输送电路上的电流．用电高峰时，若输送电压不变，则I为正常时的2倍，A正确；输电线上损失的功率ΔP＝I2R线，则损失功率变为正常时的4倍，B错误；用电高峰时，若输送电压加倍，则I不变，与正常时相同，C错误；由ΔP＝I2R线知，损失的功率不变，D错误．
5．解析：选C。根据题意知：ΔP＝，ΔP＝，得U′＝8U，C项正确．
6．解析：选D。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，U2＝kU，此时输电线上的电流I＝，线路损耗的功率P1＝I2R＝，当匝数比为nk时，线路损耗的功率P2＝，则＝，D选项正确。
7．解析：选C。根据输送电功率P输＝U输I输及P输不变，可知，输电电流I输＝∝，当U输变为原来的2倍时，I输变为原来的，A项错误；输电线上降落的电压U降＝I输R线∝I输，所以，当输电电流变为原来的时，输电线上降落的电压也变为原来的，B项错误，C项正确；输电线上损耗的电功率P损＝IR线∝I，所以输电线上损耗的电功率将变为原来的，D项错误．
8．解析：选AB。输电线上输送的电流为：I＝＝ A＝6 000 A，A项正确；输电线上由电阻造成的电压损失为U损＝Ir＝6 000×2.5 V＝1.5×104 V，B项正确；输电线上损失的功率不可能大于输送的总功率3×106 kW，C项错误；输电线上损失的功率为ΔP＝中，U应当为输电线上损失的电压，D错误．
9．解析：选CD。S接到1后，升压变压器副线圈匝数增多，所以输电电压U2升高(U1?U2＝n1?n2，n2增多)，因为输出功率不变，所以输电线电流减小，电流表的示数减小，输电线上的电压减小，所以最终降压变压器的输出电压变大，电压表测路端电压，示数变大，则A、B两项错误，C项正确；电流表示数减小，输电线损失功率减小，故D正确．
10．解析：选C。升压变压器T的原线圈两端电压的有效值为U1＝；由变压关系可得＝，则U2＝；因为输送电功率为P，输电线中的电流为I2＝＝，则输电线上损失的电功率为ΔP＝I(2r)＝，故C项正确．
11．解析：选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项正确．
12．解析：选BCD。输电线功率损耗P损＝I2R线＝＝IU线，其中U线＝U1－U2，故B、C、D三项正确．
13．解析：选B。根据P损＝2r可知：当输电电压由200 kV升高到500 kV时，其线路损耗由P减小到0.16P，故B项正确，A、C、D三项错误．
14．解析：选A。输电导线上的输电电流I＝＝＝50 A，则输电线上损失的电功率P′＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W，则若用超导材料可节约的电能为1 kW，故A项正确．
15．解析：选A。输送的功率一定，由P＝UI知，I＝，则P损＝I2R＝R，知输电线上损失的电功率与电压的平方成反比，则＝，故A项正确，B、C、D三项错误．
16．解析：选AC。因为＝， ＝，n1＝n4I2，I4>I3，即A1的示数大于A2的示数；A2的示数小于A3的示数；又I2＝I3，所以：I1＝I4，即A1、A3的示数相等，A、C两项正确，B、D两项错误．
17．解析：选AD。当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表A2的示数变大，输电线上的电流变大，输电线上损失的功率变大，选项 A正确；因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的副线圈两端的电压不变，即电压表V1的示数不变，选项B错误；输电线上的电压损失变大，故降压器原线圈两端的电压减小，副线圈两端的电压也减小，即电压表V2的示数减小，选项C错误；用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值＝1－＝1－，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U1不变，所以用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值减小，故D正确。
18．解析：选A。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＝，A项正确；输电线上的电压降为ΔU＝I1r，或者ΔU＝U－U1，B项错误；理想变压器的输入功率为P＝I1U1，C项错误；输电线路上损失的电功率为ΔP＝Ir，D项错误．
19．解析：选BD。发电机输出功率恒定，根据P＝UI可知，采用高压输电可以减小输电线中的电流，故A项错误；升压变压器原、副线圈匝数比等于输入电压和输出电压比，＝，故B项正确；U2等于线路电阻上的电压与降压变压器输入电压之和，故C项错误；若P上移，升压变压器的原线圈匝数减小，由以上分析可知，用户获得的电压将增大，故D项正确．
20．解析：选ABD。远距离输电的电路如图所示，在升压变压器原线圈中由P＝U1I1，得原线圈中电流为1×103 A，在远距离输电线路中由ΔP＝IR线得T1副线圈中电流为20 A，故A项正确；在远距离输电线路中由P＝U2I2和I线＝I2得U2＝2×105 V，由ΔU＝I线R线，ΔU＝U2－U3可得T2原线圈电压为1.8×105 V，由于灯泡能正常发光，故T2副线圈电压为220 V，故B项正确；由变压器变压特点知变压比与匝数成正比，故可得T1变压比为1：50，而T2的变压比为9 000：11，故C项错误；正常发光时每盏灯的功率为60 W，由90%P＝NP额，可得N＝6×104盏，故D项正确．
21.解析：选D。设A、B端所加电压为U.由欧姆定律知，通过A2表的电流大小I2＝.通过升压变压器升压后输出电压U′＝U，降压变压器获得电压为U′－I1·2R＝U－I1·2R，灯泡L1两端电压为，则通过灯泡L1的电流为. 故由变压器电流变化规律得A1表的电流大小I1＝.又因为n1＝n42R，所以I1I2，故灯泡L1亮度更大，B项错误；由于I122．解析：选A。输电线上损失功率为P损＝P×0.6%＝50×103×0.6% W＝300 W，故B错误；输电线上的电流为I2＝＝＝10 A，升压变压器原线圈中的电流为：I1＝＝＝100 A，根据电流与匝数成反比，得＝＝＝，故A正确C错误；升压变压器副线圈两端的电压为U2＝＝＝5 000 V，输电线上损失的电压为：U损＝I2R＝10×3＝30 V，降压变压器输入电压为U3＝5 000－30＝4 970 V，D错误。
23．解析：选C。额定电压为220 V的家用电器正常工作时，输电线路中的电流I＝＝ A＝200 A，故选项 A错误。发电机的实际输出电压U0＝U＋Ir＝220 V＋200×2×400× 2.5×10－4 V＝260 V，故选项B错误。输电线上损失的功率P损＝I2r＝2002×2×400×2.5×10－4W＝8 kW，故选项C正确。该柴油机输出电压的最大值Um＝260 V＝368 V，故选项D错误。
24．解析：选AC。远距离输电采用高压输电，先升压，再降压，故 A正确。U1应为有效值，故U1＝220 V，B错误。输电线上损失的功率P损＝IR线＝()2R线，所以当U2提高为原来的10倍时，功率损失为原来的，故C正确。交变电流的频率f＝＝50 Hz，且变压器不改变交变电流的频率，故D错误。
25．解析：选C。实验表明，提高输送电压，可减小输送电流，而输电线上的功率损耗减小，所以A、B错误；第一次实验输电线上的电流I1＝，输电线上损失的功率P1＝I12R＝R；第二次实验，升压变压器副线圈上的电压U2＝U1，输电线上的电流I2＝.输电线上损失的功率P2＝I22R＝R，所以I2∶I1＝U1∶U2＝n1∶n2，P2∶P1＝U12∶U22＝n12∶n22，故C正确，D错误．
26．解析：选C。根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：＝，故A错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为1∶10，由公式＝＝，得输电电流为IA2＝10×10 A＝100 A，故B错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，＝＝，输电电压为U2＝10×220 V＝2 200 V，线路输送电功率为P＝U2IA2＝220 kW，故C正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D错误．
27．解析：选CD。输送电压为u＝1 100sin 200πt V，可知输送电压的有效值为1 100 V，输电线上的电流：I＝＝＝80 A，故A错误；输电线消耗的电压：U损＝Ir＝80×5＝400 V，到达降压变压器的电压：U3＝U－U损＝1 100－400＝700 V，所以降压变压器的匝数比：＝＝＝，故B错误；输电线损耗的电功率：P损＝I2r＝802×5＝32 000 W，到达降压变压器的电功率：P3＝P0－P损＝8.8×104－32 000＝5.6×104 W，理想变压器的输出功率等于输入功率，所以用电器的额定功率也是5.6×10 4W，故C正确；由于输送电压为u＝1 100 sin 200πt V，可知输送电压的频率为100 Hz，所以用电器上交流电的频率为100 Hz，故D正确．
二、非选择题
28．答案：(1)ΔP＝90 kW　(2)U4＝220 V
解析：(1)由图乙得U1＝250 V ①
又因为P1＝U1I1 ②
对升压变压器有：＝ ③
由焦耳定律得：ΔP＝Ir ④
由①～④得：ΔP＝90 kW
(2)对升压变压器有：＝ ⑤
又因为：ΔU＝I2r ⑥
故：U3＝U2－ΔU⑦
对降压变压器有：＝⑧
由⑤～⑧得：U4＝220 V。
29．解析：(1)输电线上的电流为 I＝＝ A≈52.63 A
输电线路损耗的功率为 P线＝I2R＝52.632×6 W≈16 620 W＝16.62 kW.
(2)改用高压输电后，输电线上的电流变为 I′＝＝ A＝4 A
用户端在变压器降压前获得的电压 U1＝U－I′R＝(5 000－4×6) V＝4 976 V
根据＝
用户得到的电压为 U2＝U1＝×4 976 V≈226.18 V.
答案：(1)16.62 kW　(2)226.18 V
30．解析：(1)根据功率公式可知，P损＝I22R线，解得升压变压器的输出电流I2＝＝20 A，升压变压器的输入电流I1＝＝200 A，根据理想变压器电流和匝数关系可知，＝＝，根据欧姆定律可知，U3＝U2－I2R线＝4 800 V，根据理想变压器电压和匝数关系可知，＝＝.
(2)降压变压器中输出功率等于输入功率，P3＝P4，其中P4＝(40n＋60×103)W，P3＝96 kW，联立解得n＝900盏．
答案：(1)1∶10　240∶11　(2)900盏
31．解析：(1)由P＝I2R得I＝，式中P为线路损耗功率，R为线路总电阻，
两条导线总电阻R＝ρ＝ρ，
则R＝1.7×10－8× Ω＝32 Ω
所以I＝＝125 A
因为P输入＝P输出，所以在升压变压器副线圈两端的电压为
U2＝＝3.2×104 V
故＝＝.
(2)设U2′为降压变压器原线圈两端的电压，则U2′＝U2－IR＝2.8×104 V.
答案：(1)1?16　(2)2.8×104 V
32．解析：(1)输电线上的电流IR＝＝ A＝200 A
损失的电压UR＝IRR＝2×0.2×200 V＝80 V
损失的功率PR＝URIR＝80×200 W＝16 kW
故用户得到的电压U用户＝U－UR＝140 V
用户得到的功率为P用户＝P－PR＝28 kW.
(2)已知升压变压器的匝数比n1?n2＝1?10
输入电压U1＝220 V
因此，升压变压器的输出电压U2＝U1＝2 200 V
输电线上的电流IR′＝＝ A＝20 A
损失的电压UR′＝IR′R＝2×0.2×20 V＝8 V
损失的功率PR′＝UR′IR′＝8×20 W＝160 W
因此，降压变压器的输入电压U3＝U2－UR′＝2 192 V
已知降压变压器的匝数比n3:n4＝10:1
所以用户得到的电压U4＝U3＝219.2 V
用户得到的功率P用户′＝P－PR′＝43.84 kW.
答案：(1)140 V　28 kW　(2)219.2 V　43.84 kW
33．答案：(1)10 A；(2)1∶50
解析：(1)由题意知，输电线上损失的功率为：
ΔP＝P出×10%＝10 kW
又则I2＝＝10 A
(2)发电机输出电流为I1＝＝500 A
根据变压器原理得：输电所需升压变压器的匝数比n1∶n2＝I2∶I1＝10∶500＝1∶50。
34．答案：(1)1∶3　72∶11　(2)320 V　5 760 W
解析：建立如图甲所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比。本题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求U3。
(1)由线路损耗的功率P线＝IR线可得
I线＝＝ A＝6 A
又因为P输出＝U2I线，所以
U2＝＝ V＝1 500 V
U3＝U2－I线R线＝(1 500－6×10) V＝1 440 V
根据理想变压器规律
＝＝＝，＝＝＝
所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11。
(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示)，由
P输出＝UI线′可得
I线′＝＝ A＝18 A
所以线路损耗的功率
P线＝I线′2R线＝182×10W＝3 240W
用户得到的电压
U用户＝U－I线′R线＝320 V
用户得到的功率
P用户＝P输出－P线＝(9 000－3 240)W＝5 760W。