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一、选择题
1．对于电能输送的以下说法，正确的是( )
A．输送电能的基本要求是经济实惠
B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电
C．减小输电线上电压损失的唯一方法是增大导线的横截面积
D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等
解析：选D．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济．减少输电线上的功率损失可采用高压输电，也可采用减小输电线电阻，即增大传输导线横截面积的方法，但不经济，且增加架设难度．实际输电时，要综合考虑各种因素．
2．(多选)下列关于远距离高压直流输电的说法中，正确的是( )
A．直流输电系统只在输电环节是直流，而发电环节和用电环节是交流
B．直流输电系统只在发电环节和用电环节是直流，而输电环节是交流
C．整流器将交流变直流，逆变器将直流变交流
D．逆变器将交流变直流，整流器将直流变交流
解析：选AC.直流输电系统由整流站、直流线路和逆变站三部分组成，在整流站通过整流器将交流电变换为直流电，在逆变站利用逆变器将直流电变换为交流电．因此选项A、C正确．
3．(多选)某发电厂原来用11 kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220 kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是( )
A．根据公式I＝，提高电压后输电线上的电流变为原来的
B．根据公式I＝，提高电压后输电线上的电流增大为原来的20倍
C．根据公式ΔP＝I2R，提高电压后输电线上的功率损耗变为原来的
D．根据公式P＝，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
解析：选AC.根据I＝知I∝故A正确，B错误；由ΔP＝2R知ΔP∝故C正确D错误．
4．用电器电阻值为R，距交变电源的距离为L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U，则输电线截面积最小值为( )
A. B．
C. D．
解析：选B．输电线上电压降U＝IR，其中R＝ρ，则Iρ＝U，得S＝，B正确．
5．(多选)为了减少输电线路中电能损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压，某降压变电站将电压U0＝11 000·sin 100πt(V)的交流电压降为220 V供居民小区用电，则降压变电站变压器( )
A．原、副线圈匝数比为50∶1
B．副线圈中电流的频率是50 Hz
C．原线圈的导线比副线圈的要粗
D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
解析：选AB．原线圈的电压的有效值为U1＝11 000 V，由＝得，＝
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，选项A正确；变压器不改变交流电的频率，由f＝＝＝ Hz＝50 Hz，故选项B正确；由＝得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，故选项C错误；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，选项D错误．
6．低温雨雪冰冻往往会造成高压输电线因结冰而损毁．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，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为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6I B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为U
解析：选D．高压线上的热耗功率ΔP＝I2R线①
若热耗功率变为9ΔP，则9ΔP＝I′2R线②
由①②得I′＝3I，A、B错误．
又输送功率不变P＝UI＝U′I′得U′＝U，所以D正确，C错误．
7．500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程，我省超高压输电工程正在紧张建设之中．若输送功率为3200万千瓦，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
解析：选B．由于P＝UI，输电线上损失的热功率ΔP＝I2r，则输电线上损失的热功率ΔP＝2r，所以有：＝＝2，P′＝0.16P，B正确．
8．超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为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电缆代替原来的输电线，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．1.6×103 kW
C．1.6 kW D．10 kW
解析：选A.节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I＝＝ A＝50 A．P线＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W，故节约的电功率为1 kW，A项正确．
9．如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述错误的是( )
A．增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
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失越小
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
解析：选C.导线的横截面积越大，导线的电阻越小，电能损失也就越小，选项A正确；在输送功率一定的前提下，提高输电电压U，由I＝知，能减小电流I，从而减小发热损耗，选项B正确；若输送电压一定，由I＝知，输送的电功率P越大，I
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越大，发热损耗就越多，选项C错误；高压输电时要综合考虑材料成本、技术、经济等各种因素，不是电压越高越好，选项D正确．
10．(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图，发电机的输出电压为220 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则( )
A.>
B．<
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
解析：选AD．根据变压器工作原理可知＝，＝，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有U2>U3，所以有>，A正确，B、C不正确．升压变压器的输出功率减去输电线上损失的功率等于降压变压器的输入功率，D正确．
二、非选择题
11．如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B1、B2的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r＝1 Ω，三只灯泡的规格均为“6 V,1 W”，输电线总电阻为10 Ω.若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？
解析：设变压器B1的原线圈电压为U1，副线圈电压为U2，变压器B2的原线圈电压为U3，副线圈电压为U4.通过B1原线圈的电流为I1，输电线中的电流为I2，B2副线圈中的电流为I3.
根据题意得：U4＝6 V，而I3＝0.5 A.
对B2，由电流关系得：I2＝I3＝0.1 A.
线路上损失的电压为ΔU线＝I2R线＝1 V.
由线路上的电压关系得：U2＝ΔU线＋U3
＝，＝，将有关数据代入得U1＝7.75 V.
再对B1使用电流关系I1n1＝I2n2，求得：I1＝0.4 A．最后由闭合电路欧姆定律得：
E＝I1r＋U1＝8.15 V.
答案：8.15 V
12.
风力发电作为新型环保能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为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.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
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(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．
解析：(1)输电线损失的功率
P损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW.
输电线电流I2＝ ＝ A＝20 A.
升压变电器输出电压
U2＝＝ V＝5×103 V.
升压变压器原、副线圈匝数比：
＝＝＝.
电压损失U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V.
降压变压器原线圈端电压
U3＝U2－U损＝4 800 V.
降压变压器原、副线圈匝数比
＝＝.
(2)如图所示．
(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为：P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW.
答案：(1)1∶20 240∶11 (2)见解析图 (3)96 kW
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