20xx粵教版高中物理選修3-227遠(yuǎn)距離輸電(編輯修改稿)
2024-12-23 03:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 得到的電功率為 P ′ ＝ P － Δ P ＝ P??????1 －Pρ lU2S. 答案 BD 借題發(fā)揮 輸電線功率損耗為純電阻損耗，為電熱損耗，關(guān)系式 Δ P ＝ I2線 R 線 成立，而 Δ P ＝U2R 線不成立；利用 U 線 ＝ I 線 R 線 及 Δ P＝U2線R 線成立．計(jì)算時(shí)要注意區(qū)分線損電壓和輸電電壓的區(qū)別． 【變式 1 】 ( 單選 ) 某用電器離供電電源的距離為 L ，線路上的電流為 I ，若要求線路上的電壓降不超過(guò) U ，已知輸電導(dǎo)線的電阻率為 ρ ，那么，該輸電導(dǎo)線的橫截面積最小值是 ( ) ． A.ρLU B.2 ρ LIU C.Uρ LI D.2 ULIρ 解析 輸電線的電阻 R 線 ＝UI由電阻定律得 R ＝ ρ 2 LS得 S ＝2 ρ LIU， B 正確． 答案 B 【典例 2 】 發(fā)電機(jī)的端電壓為 220 V ，輸出功率 44 k W ，輸電導(dǎo)線的電阻為 Ω ，如果用初、次級(jí)線圈匝數(shù)之比為 1 ∶ 10 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級(jí)線圈匝數(shù)比為 10 ∶ 1的降壓變壓器降壓供給用戶． ( 1) 畫出全過(guò)程的線路示意圖； ( 2) 求用戶得到的電壓和功率； ( 3) 若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率． 遠(yuǎn)距離輸電的電路分析與計(jì)算 思路點(diǎn)撥 畫好電路圖，將各物理量在圖上標(biāo)準(zhǔn)確，然后理解各物理量之間的關(guān)系． 解析 (1) 示意圖如下圖所示． (2) 由圖可知，升壓變壓器次級(jí)的輸出電壓 U2＝n2n1U1＝ 2 200 V ．據(jù)理想變壓器 P 入 ＝ P 出 ，則升壓變壓器次級(jí)的輸出電流 I2＝PU2＝44 1032 200 A ＝ 20 A ，輸電線上的功率損失和電壓損失分別為 P 損 ＝ I22R 線 ＝ 202 W ＝ 80 W . U 損 ＝ Δ U ＝ IR 線 ＝ 20 0. 2 V ＝ 4 V ．所以降壓變壓器初級(jí)上的輸入電壓和電流為 U3＝ U2－ U 損 ＝ 2 200 V － 4 V ＝ 2 196 V ， I3＝ I2＝ 20 A. 降壓變壓器次級(jí)的輸出電壓和電流為 U4＝n4n3U3＝110 2 196 V ＝ 2 V ， I4＝n3n4I3＝ 10 20 A ＝ 200 A. 用戶得到的功率為 P4＝ U4I4＝ 200 W ＝ 104 W . ( 3) 若直接用 220 V 低壓供電，電路如圖所示，則輸電電流 I ＝PU1＝44 103220 A ＝ 220 A. 輸電線路上的電壓損失 Δ U ＝ IR 線 ＝ 200 V ＝ 40 V . 所以用戶得到的電壓 U2＝ U1－ Δ U ＝ 2 20 V － 4 0 V ＝ 180 V ， 用戶得到的功率為 P ＝ U2I ＝ 180 200 W ＝ 104 W . 答案 見(jiàn)解析 借題發(fā)揮 處理遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)
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