课时分层作业(十二)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13
BD AD AC C CD D C AB B BD D
1．BD [输电线电阻R＝ρ，输电电流I＝，故输电线上损失的功率P′＝I2R＝，用户得到的电功率P用＝P－P′＝P，故选项B、D正确。]
2．AD [正常供电时输电线的电流为I，高压线上的热损失功率ΔP＝I2R线；若除冰时热损失功率变为9ΔP，则9ΔP＝I′2R线，可得I′＝3I，A正确，B错误；输送功率不变，即P＝UI＝U′I′，得U′＝U，C错误，D正确。]
3．AC [根据I＝知，输送功率不变，输送电压变为原来的20倍，则输电电流降为原来的，故A正确，B错误；根据P＝I2R可得，电流降为原来的，则输电线上功率损耗减小为原来的，故C正确，D错误。]
4．C [设输送的电功率为P，输电线上的总电阻为r，则550 kV输电线上损耗的电功率为ΔP＝r，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率为ΔP′＝r，二者比较，计算得出ΔP′＝ΔP，C正确。]
5．CD [低压变电站中为降压变压器，副线圈匝数比原线圈少，故A错误；高压输电时输电电压并不是越高越好，电压越高，对输电线路的绝缘性能等的要求就越高，故B错误；其他条件不变，用户消耗的电功率越大，则用户端的总电流就越大，输电线路的电流也就越大，根据P损＝I2R线可知线路损耗的电功率也越大，故C正确；其他条件不变，若升压变压器原线圈匝数加倍，则升压变压器副线圈电压会减小，根据输入功率等于输出功率，结合I＝可知输电线路电流增大，线路损耗的电功率增大，故D正确。]
6．D [输电时输送的功率一定时，因为输出功率与输入功率相等，可得输电线上的电流为I＝，所以输电线上损失的功率为P线＝I2R＝R，故采用高压输电是为了减小输电线上的电能损失，故A错误，D正确；因为输电线上有电压损失，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，可知输电线上的电流I≠，故B、C错误。]
7．C [由题图乙可知，降压变压器副线圈两端的电压u＝，A项错误；降压变压器副线圈两端电压有效值为110 V，由于R0＝11 Ω，所以通过R0的电流有效值是10 A，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4∶1，所以降压变压器原线圈电流的有效值为2.5 A，B项错误；输电线上损失的电功率为I2R＝2.52×10 W＝62.5 W，用电器消耗的功率P用＝UI′＝110×10 W＝1 100 W，因升压变压器输入功率等于输电线上损失的电功率和用电器上消耗的功率之和，故升压变压器输入功率P入＝1 100 W＋62.5 W＝1 162.5 W，C项正确；因交流电的周期为T＝2×10-2s，故频率为50 Hz，D项错误。]
8．AB [改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输电电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表读数变大，选项A正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，选项B正确，C错误；I线变大，输电线损失的功率P线＝R变大，选项D错误。]
9．B [根据P损＝I2r线，求得I＝25 A，故A错误；变压器不损耗能量，功率不变，根据P＝UI求得输出电压为U2＝V＝4 000 V，故B正确；降压变压器输入端电压U3＝U2－U损＝U2－Ir线＝4 000 V－25×8 V＝3 800 V，又由，可得，故C错误；根据，可得，升压变压器的匝数比为1∶16，故D错误。]
10．BD [发电机的输出电压恒定，升压变压器原、副线圈匝数不变，可知电压表V1示数不变，当用户端用电器增加时，发电机输出功率增大，可知电流表A1示数增大，故A错误；由于输电线上的电流增大，输电线上损失的电压增大，则降压变压器原线圈两端电压变小，降压变压器原、副线圈匝数不变，可知电压表V2示数减小，当用户端用电器增加时，可知电流表A2示数增大，故B正确；由于输电线上的电流变大，输电线电阻不变，可知输电线上损失的功率增大，故C错误；电压表V1示数不变，电流表A1示数增大，故V1示数与A1示数的乘积增大，故D正确。]
11．解析：设输送电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率分别为P、ΔP、L、ρ，输电电压为U，输电线上功率损失ΔP＝I2R＝，因为P、ΔP、L、ρ均相同，则S与U2成反比，则S1∶S2＝＝2 500∶1，将S2＝16 mm2代入上式得S1＝0.04 m2，因为S＝πr2，所以D＝2r≈0.226 m。显然这样的导线是不合适的，所以远距离输电必须采用高压输电，即应采用11 kV电压输电。
答案：0.226 m 采用11 kV电压输电
12．解析：(1)设降压变压器原、副线圈的电流分别为I3、I4，电动机恰能正常工作，则有
I4＝A＝40 A
根据理想变压器原、副线圈的电流与匝数的关系可知，解得
I3＝4 A
所以输电线路上损耗的电功率ΔP＝R，解得
ΔP＝160 W。
(2)根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系可知，解得
U3＝2 200 V
升压变压器副线圈两端电压U2＝U3＋I3R，解得
U2＝2 240 V。
(3)根据，可得
U1＝280 V
升压变压器的原线圈输入功率P1＝ΔP＋P用，可得
P1＝8 960 W
根据P1＝U1I1
解得I1＝32 A
根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为
Em＝NBSω
代入数据解得Em＝300 V
有效值为E＝300 V
发电机线圈电阻上消耗的热功率
P内＝I1E－I1U1
可得P内＝640 W。
答案：(1)160 W (2)2 240 V (3)640 W
13．D [涨潮期间该发电机的功率约为P＝＝，解得＝，A错误；若每天至少有2 h潮流速度高于3 m/s，则该台发电机日发电量至少为E＝Pt＝3.2×103 kW·h，B错误；升压变压器原、副线圈匝数之比约为，C错误；根据题意得I2R＝P×4%，输电线电流为I＝ ，解得R＝2.5 Ω ，D正确。]
14．解析：(1)由条件可知NBSω＝U1
得ω＝50π rad/s
所以n＝＝25 r/s。
(2)用户电流I4＝＝50 A
因为n3∶n4＝U3∶U4＝I4∶I3＝5∶1，U4＝220 V，I4＝50 A
所以U3＝5U4＝1 100 V，线路电流I3＝10 A
输电线损失电压ΔU＝I3·R＝200 V。
(3)升压变压器电压关系U2＝ΔU＋U3＝1 300 V，n1∶n2＝U1∶U2＝5∶26。
(4)发电机输出功率P1＝ΔP＋P用户＝R＋P用户＝13 kW。
答案：(1)25 r/s (2)200 V (3)5∶26 (4)13 kW(共76张PPT)
4．电能的输送
第三章 交变电流
整体感知·自我新知初探
[学习任务] 任务1．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。
任务2．知道远距离输电时输电线上电能的损耗与哪些因素有关。
任务3．理解减小电能损耗的两个途径以及高压输电的原理。
任务4．知道远距离输电的典型电路，能利用变压器和电路的规律解决远距离输电问题。
[问题初探] 问题1．降低输电损耗的两个途径是什么？
问题2．如何计算远距离输电损失功率？
问题3．请画出输电过程示意图。
[自我感知] 经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。
探究重构·关键能力达成
[链接教材] 我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区，而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？
知识点一 降低输电损耗的两个途径
提示：输送功率一定的情况下，可通过提高电压
和减小电阻来减少电能的损耗。
1．输送电能的基本要求
(1)可靠：保证________可靠地工作，故障少。
(2)保质：保证电能的质量——电压和____稳定。
(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。
2．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。
供电线路
频率
3．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，为了减小输电线的电阻，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)减小输电导线中的电流：为减小输电电流，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。前一种方法的作用十分有限，一般采用后一种方法。
4．高压输电
(1)现代远距离输电都采用高压输电。目前我国远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线已采用500 kV和750 kV的超高压，西北电网甚至达到1 100 kV的特高压。
(2)输电电压并不是越高越好。电压越高，对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高，线路修建费用会增多。
(3)实际输送电能时，要综合考虑输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，依照不同情况选择合适的输电电压。
如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)。那么：
问题1．输到用户两端的电压U′与U、P、I及r之间有哪些关系式？
问题2．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？为什么？
提示：不相等。由于输电线有电阻，有一部分电能转化为电热损耗掉了。
问题3．功率损失的表达式是什么？降低功率损失有哪些途径？
注意：交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电阻电路，不再考虑感抗和容抗对交流电路的影响。
√
【教用·备选例题】 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2 200 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
√
1．远距离输电基本原理
在发电站内用____变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过____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。
知识点二 电网供电
升压
降压
3．电网输电的优点
(1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益。
(2)减少断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡。
(3)合理地调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高。
某发电站向远处送电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路。
问题1．结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻，n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)。
问题2．若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？
2
【典例2】 (远距离输电)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。
(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？
[答案] (1)140 V 28 kW (2)219.2 V 43.84 kW
解题技巧 处理远距离输电的方法技巧
(1)画好一张图——远距离输电示意图。
(2)抓住电两端——发电站和用户。
(3)分析一条线——输电线。
(4)研究两次变——升压变压器升压和降压变压器降压。
(5)区分三个量——输送电压(功率)、损失电压(功率)、用户电压(功率)。
A．输电线上的电流为300 A
B．降压变压器的匝数比为n3∶n4＝14 925∶11
C．输电线上损失的功率为9.0×104 W
D．若改用1 000千伏超高压输电，则输电线路上可减少损失的电功率为4 050 W
√
应用迁移·随堂评估自测
1．(多选)远距离高压输电的示意图如图所示，
关于远距离输电，下列表述正确的是( )
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输
电过程中的电能损耗
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损耗越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
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2．(2023·浙江6月选考)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是( )
A．送电端先升压再整流
B．用户端先降压再变交流
C．1 100 kV是指交流电的最大值
D．输电功率由送电端电压决定
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题号
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√
A [因为变压器的输入、输出端必须是交变电流，所以送电端先使用交流电升压，再用“整流”设备把交流电变换成直流电，A正确；降压端应先逆变为交流电再降压，B错误；1 100 kV指的是交流电的有效值，C错误；根据能量守恒，输电功率由用户端的功率决定，而用户端的电压为220 V，因此用户端功率由用户端电流决定，即输电功率取决于用户端的电流大小，D错误。]
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题号
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4．(多选)如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V。已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，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＝40 A
B．输电线上的电流I线＝25 A
C．降压变压器的匝数比n3∶n4＝190∶11
D．升压变压器匝数比1∶160
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题号
1
√
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题号
1
回归本节知识，完成以下问题：
(1)减小输电线功率损失有哪些方法？
提示：采用高压输电，降低输电电流或者减小输电电阻。
(2)远距离输电过程中功率关系怎样？若用户消耗的功率增大，输送功率和损耗的功率怎么变化？
提示：P输＝P损＋P用，用户消耗的功率增大，输送功率和损耗的功率都增加。
(3)计算损失功率的基本公式是什么？
题号
课时分层作业(十二) 电能的输送
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?题组二 远距离输电
5．(多选)如图所示为远距离输电过程示意图，下列说法正确的是( )
A．低压变电站中变压器的副线圈匝数比原线圈多
B．高压输电综合考虑各种因素，输电电压越高越好
C．其他条件不变，用户消耗的电功
率越大，线路损耗的电功率也越大
D．其他条件不变，若升压变压器原线
圈匝数加倍，线路损耗的电功率增大
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7．如图所示为某小型电站的电能输送示意图。已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4∶1，两变压器均为理想变压器，降压变压器的副线圈两端电压的变化规律如图乙所示，用户用电器均为纯电阻，总电阻R0＝11 Ω，下列说法正确的是( )
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A．降压变压器副线圈两端的电压u＝110sin 50πt(V)
B．降压变压器原线圈电流的有效值为5 A
C．升压变压器的输入功率为1 162.5 W
D．发电机中电流变化的频率为60 Hz
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8．(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。当开关S由接2改接为1时，下列说法正确的是( )
A．电压表读数变大
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
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9．某人投资建设了一个小水电站。已知该水电站的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。已知输电过程中输电线上损失的功率为5 kW。则下列说法正确的是( )
A．输电线上通过的电流为625 A
B．升压变压器的输出电压为4 000 V
C．降压变压器的匝数比为200∶11
D．升压变压器的匝数比为5∶76
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10．(多选)白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的关键一环，其远距离输电电路简化示意图如图所示，升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R为输电线路总电阻，则当用户端用电器增加时( )
A．V1示数减小，A1示数增大
B．V2示数减小，A2示数增大
C．输电线上损失的功率减小
D．V1示数与A1示数的乘积增大
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√
BD [发电机的输出电压恒定，升压变压器原、副线圈匝数不变，可知电压表V1示数不变，当用户端用电器增加时，发电机输出功率增大，可知电流表A1示数增大，故A错误；由于输电线上的电流增大，输电线上损失的电压增大，则降压变压器原线圈两端电压变小，降压变压器原、副线圈匝数不变，可知电压表V2示数减小，当用户端用电器增加时，可知电流表A2示数增大，故B正确；由于输电线上的电流变大，输电线电阻不变，可知输电线上损失的功率增大，故C错误；电压表V1示数不变，电流表A1示数增大，故V1示数与A1示数的乘积增大，故D正确。]
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11．要给某地供电，需要设计输电方案。现有用220 V和11 kV电压输电的两种意见。在输电线的材料、输送距离、输送电功率和线路损耗功率一定的情况下，如果用11 kV的电压输电，则使用横截面积为16 mm2的输电线。那么，在用220 V电压输电时，所用同材质导线的直径应是多少？远距离输电时你认为哪一种方案更合适？
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[答案] 0.226 m 采用11 kV电压输电
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[答案] (1)160 W (2)2 240 V (3)640 W
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13．奋进号潮流能发电机组核心部件是“水下大风车”，一台潮流能发电机的叶片转动时可形成半径为10 m的圆面，某次涨潮期间，该区域海水的潮流速度是3 m/s，流向恰好与叶片转动的圆面垂直，并将40%的潮流能转化为电能。随后通过海上升压变压器将发电机组690 V电压升为10 kV电压后向远处传输，不考虑升压过程中的能量损耗。已知海水密度约为ρ＝1×103 kg/m3，π取3，则( )
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A．涨潮期间该发电机的功率约为4×106 W
B．若每天至少有2 h潮流速度高于3 m/s，则该台发电机日发电量至少为320 kW·h
C．升压变压器原、副线圈匝数之比约为1∶69
D．若允许输送过程中损失的功率控制在4%以内，则输电线电阻不能超过2.5 Ω
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(1)线圈绕轴的转速n；
(2)输电线上损失的电压ΔU；
(3)升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2；
(4)发电机的输出功率P1。
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[答案] (1)25 r/s (2)200 V (3)5∶26 (4)13 kW课时分层作业(十二) 电能的输送
?题组一 输电线上电压和功率损失的计算
1．(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输送电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用。P′和P用的关系式正确的是( )
A．P′＝ B．P′＝
C．P用＝P－ D．P用＝P
2．(多选)为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：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，热损失功率为ΔP；除冰时，输电线上的热损失功率需要变为9ΔP，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U
3．(多选)某发电厂原来用11 kV的交流电压输电，后来改用220 kV输电，输送的电功率都是P。若输电线路的电阻为R，则下列说法正确的是( )
A．由公式I＝可知，升压后输电线上的电流降为原来的
B．由公式I＝可知，升压后输电线上的电流增为原来的20倍
C．由公式P＝I2R可知，升压后输电线上的功率损耗减小为原来的
D．由公式P＝可知，升压后输电线上的功率损耗增大为原来的400倍
4．我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800 kV以上或交流电压在1 000 kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550 kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，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1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP′，不考虑其他因素的影响，则( )
A．ΔP′＝ΔP B．ΔP′＝ΔP
C．ΔP′＝ΔP D．ΔP′＝ΔP
?题组二 远距离输电
5．(多选)如图所示为远距离输电过程示意图，下列说法正确的是( )
A．低压变电站中变压器的副线圈匝数比原线圈多
B．高压输电综合考虑各种因素，输电电压越高越好
C．其他条件不变，用户消耗的电功率越大，线路损耗的电功率也越大
D．其他条件不变，若升压变压器原线圈匝数加倍，线路损耗的电功率增大
6．我国远距离输送交流电用的电压有110 kV、220 kV和330 kV，输电干线已经采用500 kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV，远距离输电线路的示意图如图所示，若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则下列说法正确的是( )
A．采用高压输电是为了加快输电的速度
B．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
C．输电线上的电流I＝
D．输电线上损失的功率P线＝R
7．如图所示为某小型电站的电能输送示意图。已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4∶1，两变压器均为理想变压器，降压变压器的副线圈两端电压的变化规律如图乙所示，用户用电器均为纯电阻，总电阻R0＝11 Ω，下列说法正确的是( )
A．降压变压器副线圈两端的电压u＝110sin 50πt(V)
B．降压变压器原线圈电流的有效值为5 A
C．升压变压器的输入功率为1 162.5 W
D．发电机中电流变化的频率为60 Hz
8．(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。当开关S由接2改接为1时，下列说法正确的是( )
A．电压表读数变大
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
9．某人投资建设了一个小水电站。已知该水电站的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。已知输电过程中输电线上损失的功率为5 kW。则下列说法正确的是( )
A．输电线上通过的电流为625 A
B．升压变压器的输出电压为4 000 V
C．降压变压器的匝数比为200∶11
D．升压变压器的匝数比为5∶76
10．(多选)白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的关键一环，其远距离输电电路简化示意图如图所示，升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R为输电线路总电阻，则当用户端用电器增加时( )
A．V1示数减小，A1示数增大
B．V2示数减小，A2示数增大
C．输电线上损失的功率减小
D．V1示数与A1示数的乘积增大
11．要给某地供电，需要设计输电方案。现有用220 V和11 kV电压输电的两种意见。在输电线的材料、输送距离、输送电功率和线路损耗功率一定的情况下，如果用11 kV的电压输电，则使用横截面积为16 mm2的输电线。那么，在用220 V电压输电时，所用同材质导线的直径应是多少？远距离输电时你认为哪一种方案更合适？
12．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N＝100匝，面积S＝0.03 m2，线圈匀速转动的角速度ω＝100π rad/s，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，输电导线的总电阻为R＝10 Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4＝10∶1，若用户区标有“220 V 8.8 kW”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ΔP；
(2)升压变压器副线圈两端电压U2；
(3)若升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶8，交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率。
13．奋进号潮流能发电机组核心部件是“水下大风车”，一台潮流能发电机的叶片转动时可形成半径为10 m的圆面，某次涨潮期间，该区域海水的潮流速度是3 m/s，流向恰好与叶片转动的圆面垂直，并将40%的潮流能转化为电能。随后通过海上升压变压器将发电机组690 V电压升为10 kV电压后向远处传输，不考虑升压过程中的能量损耗。已知海水密度约为ρ＝1×103 kg/m3，π取3，则( )
A．涨潮期间该发电机的功率约为4×106 W
B．若每天至少有2 h潮流速度高于3 m/s，则该台发电机日发电量至少为320 kW·h
C．升压变压器原、副线圈匝数之比约为1∶69
D．若允许输送过程中损失的功率控制在4%以内，则输电线电阻不能超过2.5 Ω
14．风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，并通过变压器和远距离输电线路给用户供电。若发电机的矩形线圈处于磁感应强度大小为B＝ T的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5 m2、匝数N＝200匝、电阻不计。线圈绕垂直于磁场的水平轴匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，提供电压U1＝250 V，降压变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，降压变压器的副线圈连接用电户，两变压器间的输电线总电阻R＝20 Ω，两变压器均为理想变压器。若用这个供电设备给某学校供电，该校需要工作电压220 V，电功率11 kW。求：
(1)线圈绕轴的转速n；
(2)输电线上损失的电压ΔU；
(3)升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2；
(4)发电机的输出功率P1。
