3.3电能的输送
一、选择题(共14题)
1.某高压输电线路,用的高压送电,输送的电功率是100kW,则输电线通过的电流应是( )
A. B.1×104A C.10A D.0.1A
2.远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是( )
A.可加快输电的速度 B.可节省输电线的材料
C.可根据需要调节交流电的频率 D.可减少输电线上的能量损失
3.由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定,输电线因发热损失的电功率为P,那么( )
A.P与导线电阻R成正比
B.P与导线电阻R成反比
C.P与导线电阻R2成反比
D.P与导线电阻R3成反比
4.当交变电流通过导体时,交变的磁场会在导体内部引起涡流,使电流在导体横截面上的分布不再均匀,电流将主要地集中到导体表面,这种效应称为趋肤效应。交变电流的频率越高,趋肤效应越明显。下列说法正确的是( )
A.趋肤效应是一种静电感应现象
B.趋肤效应使得导体的有效电阻减小
C.在远距离输电中,可提高交变电流频率以减小输电线上的损失
D.在高频电路中,可用空心铜导线代替实心铜导线以节约线路成本
5.下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中,正确的是( )
A.因为热功率,所以应降低输送电压,增大输电导线电阻,才能减小输电导线上的热损耗
B.因为热功率P=IU,所以应采用低电压、小电流输电,才能减小输电导线上的热损耗
C.因为热功率P=I2R,所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗
D.以上说法均不正确
6.以下说法正确的是( )
A.只适用于点电荷产生的电场,E = 适用于任何电场
B.由C = 可知C与Q成正比,与U成反比
C.高压输电时,三根输电线上方还有两根接地导线,主要是起屏蔽作用
D.静电喷涂、静电复印都是利用了静电屏蔽的原理
7.远距离输电中,发电厂输送的电功率相同,如果分别采用输电电压为U1=11kV输电和输电电压为U2=110kV输电.则两种情况中,输电线上损耗功率之比P1∶P2等于( )
A.1∶100 B.10∶1 C.1∶10 D.100∶1
8.当远距离高压输送一定电功率时,输电线上损耗的功率与电路中的( )
A.输送电压成正比 B.输送电压的平方成正比
C.输电线中的电流成正比 D.输电线中电流的平方成正比
9.远距离输电时,为了减少输电线上电能损失,应( )
A.提高输送电压,增大输送电流
B.提高输送电压,减小输送电流
C.减小输送电压,增大输送电流
D.减小输送电压,减小输送电流
10.用一台某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400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型号导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω,安置区家用电器的总功率为44kW,当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时( )
A.输电线路中的电流为20A
B.发电机的实际输出电压为300V
C.在输电线路上损失的电功率为8kW
D.如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压最大值是300V
11.如图是某小型电站高压输电示意图,升压、降压变压器均为理想变压器,输电线总电阻为R,设发电机输出电压不变,则用户端负载增加(用电高峰期)时,下列说法错误的是( )
A.降压变压器输出电压增大
B.升压变压器输出电压不变
C.输电线上损失的电压增大
D.发电机的输出功率增大
二、多选题
12.远距离输电时,导线上电能的损失主要是由电流的热效应引起的。要减少电能输送时的损失可采取下列哪些途径( )
A.减小输电线的电阻 B.减小输送的电流
C.减小输送的电压 D.增大输送的电压
13.图为某小型水电站的电能输送示意图,A为升压变压器,其输入功率为,输出功率为,输出电压为;B为降压变压器,其输入功率为,输入电压为,若A、B均为理想变压器,输电线的总电阻为r,则下列关系式中正确的是()
A.
B.
C.
D.
14.以下说法正确的是( )
A.只适用于点电荷产生的电场,适用于任何电场
B.点电荷电场强度计算式中的Q指场源电荷
C.高压输电时,三根输电线上方还有两根接地导线,主要是起屏蔽作用
D.静电喷涂、静电复印都是利用了静电屏蔽的原理
三、填空题
15.变压器是根据________原理工作的;家用交流电的有效值是220V,其最大值是__________V;在远距离输电中,为了减少电能损失通常采用________输电.
16.保质:保证电能的质量——______和______稳定。
17.变压器是根据_______原理工作的;交流电在远距离输电中,为了减少电能损失通常采用_______输电。
18.经济:指输电线路建造和运行的费用______,电能损耗______。
四、解答题
19.一小型水电站,其交流发电机与升压变压器原线圈连接,如图为输电示意图。原线圈的输入功率,输入电压U1=1000V,在输电过程中,要求能量损耗等于原线圈输入功率的4%,已知输电线电阻为16 Ω,用户降压变压器的输出电压为240 V,求:
(1)升压变压器原线圈中的电流I1;
(2)输电线中的电流线;
(3)升压变压器和降压变压器的匝数比。
20.发电机输出功率为100kw,输出电压是250V,升压变压器的原副线圈匝数比为1:20,输电线电阻为10Ω,降压变压器原副线圈匝数比为20:1,
(1)输电线上损失功率;
(2)用户得到电压;
21.一台的发电机发出的电,若用的电压满负荷输送,输电线上的电流将有多大?假如两条输电线每千米的电阻是,那么电流在长的两条输电线上将损耗多少热功率?若以这种方式将电能输送的距离,输电线路上损耗的功率占发电机输出功率的百分比是多少?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
本题考查输电基本知识。
【详解】
输电电流
故选C。
2.D
【解析】
【详解】
输送的功率一定,根据知输电电压越高,输电电流越小,根据损知输电线上损耗的能量就小,高压输电不会改变交流电的频率以及输电的速度,故选项D正确,A、B、C错误.
3.A
【解析】
【详解】
当P输一定时,由P输=UI可知,输电线上消耗的热功率为P=I2R=,可知P与R成正比,故A正确,BCD错误;故选A.
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.趋肤效应是电磁感应现象,故A错误;
B.趋肤效应使得电流主要集中到导体表面,相当于减小了导体的横截面积,所以有效电阻增大,故B错误;
C.在远距离输电中,可提高交变电流的电压以减小输电线上的损失,故C错误;
D.在高频电路中,趋肤效应越明显,应电流主要集中到导体表面,故可用空心铜导线代替实心铜导线以节约线路成本,故D正确。
故选D。
5.C
【解析】
【详解】
A B.输电导线上的热损耗若用或P=IU公式,则 U必须为输电线上等效电阻两端的电压,并不是输电电压。选项A、B均错误;
CD.输电导线上的热损耗若用P=I2R,I为输电电流、R为输电线电阻,所以减小输电线电阻或减小输送电流的方法可以减小输电导线上的热损耗。选项C正确,选项D错误。
故选C。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.公式
为电场的定义式,适用于所有电场,公式
E =
只适用于匀强电场,故A错误;
B.电容器的电容只由其本身决定,与极板所带的电荷量无关,与极板间的电压无关,故B错误;
C.高压输电时,三根输电线上方还有两根接地导线,主要是起屏蔽作用,故C正确;
D.静电喷涂、静电复印都是利用了异种电荷相互吸引的原理,故D错误。
故选C。
7.D
【解析】
【详解】
根据公式, ,所以P1∶P2=100:1,选D
8.D
【解析】
【详解】
AB.根据电功率
P=IU ①
输电线上损耗的功率
P=I2R ②
由①②式解得
输电线上损耗的功率与输送电压的平方成反比,故AB错误;
CD.根据输电线上损耗的功率
P=I2R
可知输电线上损耗的功率与输电线中电流的平方成正比,故D正确,C错误。
故选D。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
因为输送功率一定,根据公式
P=UI
可得,输送电压越大,输送电流就越小,输送过程中电线的电阻不变,所以根据公式
可知损耗的电能就越小。
故选B。
10.C
【解析】
【详解】
A.当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时,输电线路中的电流为
I==200A
A错误;
B.导线电阻为
R=2.5×10-4×400×2Ω=0.2Ω
则发电机的实际输出电压为
U输=U+IR=260V
B错误;
C.在输电线路上损失的电功率为
P损=I2R=8kW
C正确;
D.如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压的最大值是
Um=U输=368V
D错误。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
用户端负载增加时,发电机输出功率增大,输出电压U1不变,输出电流I1增大。根据理想变压器原、副线圈电压、电流规律可知,升压变压器输出电压U2不变,输电线上的电流I2增大,输电线上损失的电压为
可知增大。
降压变压器原线圈两端电压为
可知U3减小,所以降压变压器输出电压U4减小,故A错误,BCD正确。
故选A。
12.ABD
【解析】
【详解】
A.根据P损=I2R知,减小输电线的电阻是减小电能损失的一种途径,故A正确;
BCD.根据P=UI,输电电压越高,输电电流越小,再根据P损=I2R知,损耗的功率越小。高压输电是通过增大输送的电压,进而减小输电线的电流来减少损耗的功率的,故BD正确,C错误。
故选ABD。
13.BC
【解析】
【详解】
根据远距离输电和理想变压器的工作原理可知,,,,选项BC正确.AD错误
故选BC
14.BC
【解析】
【详解】
A.为场强的定义式,适用于任何电场,只适用于匀强电场,A错误;
B.点电荷电场强度计算式中的Q指场源电荷,B正确;
C.高压输电时,三根输电线上方还有两根接地导线,主要是起屏蔽作用,C正确;
D.静电喷涂、静电复印都是利用了异种电荷相互吸引的原理,D错误。
故选BC。
15. 电磁感应; 220 高压
【解析】
【详解】
变压器是根据电磁感应原理工作的;家用交流电的有效值是220V,其最大值是220V;在远距离输电中,为了减少电能损失通常采用高压输电.
16. 电压 频率
【解析】
【详解】
略
17. 电磁感应(或互感 ) 高压
【解析】
【详解】
[1]变压器是根据电磁感应原理工作的;
[2]交流电在远距离输电中,为了减少电能损失通常采用高压输电。
18. 低 少
【解析】
【详解】
略
19.(1)1000A;(2)50 A;(3)1:20,80:1
【解析】
【详解】
(1)升压变压器原线圈中的电流为
(2)根据
得
(3)升压变压器的匝数比为
得
升压变压器副线圈的电压
得
导线上的电压损失
得
降压变压器的原线圈的电压
降压变压器的匝数比为
得
20.(1)4kW;(2)240V
【解析】
【详解】
(1)由变压器原副线圈的电压与线圈的匝数关系可得
故输电线上的电流
输电线上损失功率
(2)输电线上损失的电压
故降压变压器原线圈上的电压为
由得用户得到的电压为
考点:高压输电,变压器。
21.1.56×104A; ;
【解析】
【分析】
【详解】
根据电功率的公式
得输电线上的电流
这样大的电流,经过的输电线(电阻为),损耗的热功率
在的距离上,输电线电阻。
损耗的热功率
也就是说,输送距离,就有的电能被导线上的电阻损耗了。由此可见,远距离输电时,必须设法减少输电线上的电能损耗。
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