20xx粵教版高中物理選修3-227遠距離輸電-閱讀頁
2024-12-07 03:12本頁面
【正文】 電線路示意 圖，并將已知量和待求量寫在電路圖的相應(yīng)位置． 其次解題時要抓 “ 兩頭 ” —— 電源、用電器．要注意 “ 中間一條線 ” —— 輸電線，以變壓器為界將整個輸電電路劃分為幾個獨立的回路．以變壓器為聯(lián)系的紐帶將 “ 兩頭 ” 與中間“ 輸電線 ” 聯(lián)系起來，抓住 P 入 ＝ P 出 ，利用變壓比、變流比等規(guī)律進行分析與計算． 【變式 2 】 某小水電站發(fā)電機輸出的電功率為 100 k W ，輸出電壓 250 V ，現(xiàn)準(zhǔn)備向遠處輸電，所用輸電線的總電阻為 8 Ω ，要求輸電時在輸電線上損失的電功率不超過輸送電功率的 5 % .用戶獲得 220 V 電壓，求應(yīng)選用匝數(shù)比多大的升壓變壓器和降壓變壓器？ 解析 依題意作出如圖所示輸電示意圖，升壓變壓器原線圈的電流為 I1＝PU1＝100 103250＝ 400 A ，當(dāng)輸電線上損失的電功率為輸送電功率的 5% 時，輸電線中的電流為 I2，則 I22I 總 ＝ U4R 線 ＝Δ U2R 線＝??????PU2R 線 ，可見在輸送功率 P 一定時， Δ P 隨 R 線 的增大而增大； Δ P 與 I2成正比； Δ P 與 Δ U2成正比； Δ P 與 U2成反比． 答案 AD 2 ． （ 雙選 ） 遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓升高為原來的 n 倍，關(guān)于輸電線上的電壓損失和功率損失正確的是( 不考慮電抗產(chǎn)生的損失 )( ) ． A ．功率損失是原來的1n B ．功率損失是原來的1n2 C ．電壓損失是原來的1n D ．電壓損失是原來的 n 倍 解析 設(shè)輸電電壓為 U ，所輸送的功率為 P ，輸電線路總電阻為 R 線 ，則輸電電流 I 線 ＝PU，線路的功率損失 Δ P ＝ I2線 R 線 ＝P2R 線U2 ，可知 Δ P ∝1U2 ，當(dāng)輸電電壓 U 升高為原來的 n 倍時，功率損失變?yōu)樵瓉淼?n2 ，故選項 B 正確；線路上的電壓損失 Δ U ＝ I 線R 線 ＝PR 線U，可知 Δ U ∝1U，當(dāng)輸電電壓升高為原來的 n 倍時，電壓損失變?yōu)樵瓉淼?n，故選項 C 正確． 答案 BC 遠距離輸電的電路分析與計算 3 ．在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失．有一個坑口電站，輸送的電功率為 P ＝ 500 k W ，當(dāng)使用 U ＝ 5 k V的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差 4 80 0 度． 求： ( 1) 這時的輸電效率 η 和輸電線的總電阻 R 線． ( 2) 若想使輸電效率提高到 98 % ，又不改變輸電線，那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？ 解析 ( 1) 由于輸送功率為 P ＝ 500 k W ，一晝夜輸送電能 E ＝ Pt ＝12 000 度，終點得到的電能 E ′ ＝ 7 200 度，因此效率 η ＝ 60 % . 輸電線上的電流可由 I ＝PU計算，為 I ＝ 100 A ，而輸電線損耗功率可由 P損 ＝ I2R 線 計算，其中 P 損 ＝4 80024＝ 200 k W ，因此可求得 R 線 ＝ 20 Ω . ( 2) 輸電線上損耗功率 P 損 ＝??????PU218
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