3.4 电能的输送 一、选择题（共 15 题） 1．为了减少远距离输电线路中电能的损失，下列说法中不正确的是（ ） A．应减少输电线路的电阻 B．应降低输电电压 C．应减小输电电流 D．应采用高压输电 2．图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为1:100 ，其输入电 压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 100Ω 。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中 为一定值电阻， R2 R1 为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表显示加在报警器 两端的电压（报警器未画出）。未出现火警时，升压变压器的输入功率为 750kW 。下列说法中正确的有（ ） A．降压变压器副线圈输出的交流电方向每秒钟改变 50 次 B．未出现火警时，降压变压器的输入电压为 22kV C．未出现火警时，降压变压器的输出功率为 570kW D．当传感器 R2 所在处出现火警时，电压表的示数变大 3．含有理想变压器的电路如图甲所示，变压器原、副线圈匝数之比 n1 : n2  10 :1 ，电阻 R1  R2  2Ω ，电流 表、电压表均为理想交流电表，开关 S 断开，现给变压器原线圈加如图乙所示的正弦交流电压 u，则（　 ） A．流过 R1 的电流的频率为 5Hz B．电压表示数为 22V C．闭合开关 S，电流表示数变大，电压表示数变小 D．闭合开关 S，电流表示数约为1.56 A 4．如图为远距离输电的电路原理图，变压器均为理想变压器并标示了电压和电流，其中输电线总电阻 R， 则 U2 A． I 2 = R U4 �100 0 0 U B．输电效率为 1 C．用户的用电器的数量增多时，U3 将减小 D．用户得到的电功率可能等于电厂输出的电功率 5．在远距离输电中，为了减少输电过程中电能的损失，下列说法正确的是（　　） A．提高输电功率 B．增大输电线中电流 C．提高输电电压 D．增大输电线的电阻 6．远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变 压器，当 S 由 2 改接为 1 时，下列说法正确的是（　　） A．电压表读数减小 B．电流表读数增大 C．输电线上损耗的功率减小 D．用户的功率减小 7．某发电机说明书的部分内容如表所示。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 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 4 线单位长度的电阻为 2.5 �10Ω ，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，下列说法正确的是（　　） 型号 AED6500S 输出电压范围 220 : 300V 最大输出功率 60kW 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 n1 T 8．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器 的原、副线圈的匝数分别为 、 n2 u  U m cos t T T 。在 的原线圈两端接入一电压 的交流电源，已知升压变压器 的原线圈输入的总电功 率为 P ，输电线的总电阻为 r ，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（　　） 2 �Pn � P  2 � 1 �r A． U m n2 � � 2 �Pn1 � 2 �r C． � U m n2 � � 2 �Pn � P  � 2 �r B． U m n2 � � 2 �Pn2 � 4 �r D． � �Pm n2 � 9．某电站通过升压变压器和降压变压器（均可视为理想变压器）远距离给用户输电，已知该电站的输出 5 功率为 6 �10 kW ，测得升压变压器的副线圈两端的电压为 1000kV ，测得降压变压器的原线圈两端的电压 2 为 9.4 �10 kV ，则下列说法正确的是（　　） 3 A．输电线上输送的电流为 6 �10 A B．输电线的总电阻为 100Ω C．若改用 500kV 的电压输电，则输电线上损失的功率为原来的 2 倍 D．若改用 250kV 的电压输电，则输电线上损失的功率为原来的 8 倍 10．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（　　 A．用户用电器上交流电的频率是 100Hz B．发电机输出交流电的电压有效值是 500V C．当夜晚用户用电器增多时，输电线上损失的功率增大 D．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定 11．如图所示，为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两 变压器均为理想变压器。当升压变压器原、副线圈匝数比为 n 时，用户得到的功率为 P1。现保持发电厂的 输出电功率 P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻不变，当升压变压器的原、副线圈匝数比变为 kn 时，用户得到的电功率为（　　） A． B． (1  k 2 ) P  k 2 P1 (1  n 2 ) P  n 2 P1 1 P1 C． (1  k 2 ) P  k 2 1 P1 D． (1  n 2 ) P  n 2 12．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为 m，降压变压器的变压比为 n，输电线的电 阻为 R，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为 U，若由于用户的负载变 化，使电压表 V2 的示数减小了 ΔU，则下列判断正确的是（　　） A．电流表 A2 的示数增大了 U R nU B．电流表 A1 的示数增大了 R C．电压表 V1 的示数减小了 ΔU D．输电线损失的功率增加了 ( nU 2 ) R R 13．某电站用 11kV 交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为 R，现若用变压器将电压升高到 330kV 送电，下面哪个选项正确（　　） A．因 I  U 30 R ，所以输电线上的电流增为原来的 倍 1 P B．因 I  U ，所以输电线上的电流减为原来的 30 C．因 P  U2 R ，所以输电线上损失的功率为原来的 900 倍 1 D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的 30 14．我国地域广阔，人口居住相对分散，特别是有些农村地区，人口稀少，村庄分布相距较远，为了节约 农民的用电成本，有时两个（或多个）村庄共用一个变压器，将变电室（变压器）建立在几个村子之间， 离每个村庄都有一段距离，如图所示，其中 R 表示从变压器到村庄（用户）的输电线电阻，下列说法正确 的是（　　） A．傍晚时分比深夜时段 UMN 较小，同一盏灯较暗 B．傍晚时分和深夜时段 UMN 一样大，同一盏灯明暗相同 C．傍晚时分和深夜时段 UMN 一样大，但同一盏灯在傍晚时分较暗 D．若将村庄合并，将变压器移到村庄附近后，傍晚时分和深夜时段同一盏灯明暗的变化会明显减小 15．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 n1 : n2  1:10 ，在 线圈匝数之比为 T1 T1 的原、副线圈匝数之比为 的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为 2r＝2Ω，降压变压器 n3：n4  10 :1 ，若 T2 10kW，不考虑其他因素的影响，则 的“用电设备”两端的电压为 U 4  200V T2 的原、副 且“用电设备”消耗的电功率为 A． B． T1 T2 的副线圈两端电压的最大值为 2010 2V 的原线圈两端的电压为 2000V C．输电线上损失的电功率为 50W D． T1 的原线圈输入的电功率为 10.1kW 二、填空题 16．保质：保证电能的质量——______和______稳定。 17．输电过程中，电能的损失主要是有电流的________造成的；我国电网的交变电流周期为 0.02s，因此电 流方向在 1s 内改变________次．用________定则判定直线电流的磁感线方向． 18．远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的 n 倍，则输电线上由电阻造成的电压损耗 是原来的________，输电线上的电功率损耗是原来的________。 19．图为远距离输电的原理图，理想变压器原线圈输入功率为 100KW，输电线上的电阻 R 为 20Ω，采用 10KV 高压输电．则输电线路上损失的电压为______V，损失的电功率为_______W． 三、综合题 20．某实验兴趣小组设计并制作了一个远距离输电演示器，如图所示。 （1）观察装置并尝试描述演示步骤及实验现象。 （2）若想测出升压变压器原、副线圈的匝数比，应当如何进行实验操作？ 21．小型水电站是指发电容量低于 10MW 的发电站，小型水电系统的先期投资较大，需要很长时间才能收 回成本，由其带来的经济收益也许还没有先期投资高。由于我国国土面积大，居民居住分散，所以在现阶 段小型水电站尽管有诸多问题仍然无法全面关闭，特别是两湖、两广、河南、浙江、福建、江西等地区。 江西农村的一座小型水电站发电机的输出功率为 300kW，输出电压为 500V，输电导线的总电阻为 10Ω， 输电导线上损耗的电功率为 9kW，远方用户的额定电压是 220V，假设远方用户用电器都正常工作。 (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)如果远方用户有总功率为 60kW 的小型工厂一个、总功率为 31kW 的中学一所，则远方用户还可以装 “220V，40W”的电灯多少盏？ 22．发电机输出功率为 100 kW，输出电压是 250 V，用户需要的电压是 220 V，输电线电阻为 10 Ω.若输电 线中因发热而损失的功率为输送功率的 1%，试求： （1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比. （2）画出此输电线路的示意图. （3）用户得到的电功率是多少？ 23．如图 1 所示，一个小型水力发电站，发电机输出电压 U0＝315V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率 为 Pm＝30kW，它通过总电阻 r 线＝2.0Ω 的输电线直接向远处的居民区供电，设居民区所有用电器都是额 定电压 U 用＝220V 的白炽灯，额定总功率为 P 用＝22kW，不计灯丝电阻随温度的变化。 (1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的实际电压是多少伏？发电机实际输出的电功率多大？ (2)若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不