1、选择题 输电线的电阻共计为r,输送的电功率是P,输送电压为U,则用户实际能得到的电功率是
[? ]
A、P?
B、
?
C、
?
D、
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ。到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V、60W)。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则
[? ]
A.T1原、副线圈电流分别为103A和20A
B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V
C.T1和T2的变压比分别为1:50和40:1
D.有6×104盏灯泡(220V、60W)正常发光
参考答案:ABD
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 在距某村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为发电机输出功率的4%,求:
(1)村民和村办小企业需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?
参考答案:解:建立如图甲所示的远距离输电模型,要求变压器原、副线圈的匝数比,先要知道原、副线圈两端的电压之比.
本题可以从线路上损耗的功率为突破口,先求出输电线上的电流I线,再根据输出功率求出U2,然后再求出U3

(1)由线路损耗的功率P线=I线2R线可得I线=
=
A=6A
又因为P输出=U2I线,所以U2=
=
V=1500V
U3=U2-I线R线=(1500-6×10)V=1440V
根据理想变压器规律
,
(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图乙所示)

由P输出=UI线"可得I线"=
=
A=18A
所以线路损耗的功率P线=I线2R线=182×10W=3240W
用户得到的电压U用户=U-I线R线=(500-18×10)V=320V
用户得到的功率P用户=P输出-P线=(9000-3240)W=5760W.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (15分)风力发电作为新型环保新能源,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250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,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)用户得到的电功率是多少.
参考答案:(1)1∶20 240∶11 (2)96kW
本题解析:(1)输电线损失的功率
P损=P×4%=100kW×4%=4kW.
输电线的电流I2=
A=20A.
升压变电器输出电压U2=
=
V=5×103V.
升压变压器原、副线圈匝数比:
=
=
=
.
电压损失U损=I2R线=20×10V=200V.
降压变压器原线圈端电压U3=U2-U损=4800V.
降压变压器原、副线圈匝数比
=
=
.
(2)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=96kW.
点评:难度中等,处理此类问题,输电线上功率的损耗常作为突破口,求得输送电流之后再由电压见的关系确定其他物理量
本题难度:一般
5、简答题 发电站通过升压变压器,输电导线、和降压变压器把电能输送到用户,如果升、降压变压器都可以视为理想变压器.
(1)画出上述输电全过程的线路图.
(2)发电机的输出功率是100kW,输出电压是250V,升压变压器原、副线圈的匝数比为1:25,求升压变压器的输出电压和输电线中电流.
(3)若输电导线中的电功率损失为总输电功率4%,求输电线电阻和降压变压器原线圈两端电压.
(4)计算降压变压器的输出功率.
参考答案:(1)线路如图所示,

(2)对于升压变压器,则有U1U2=N1N1
解得:U2=N2N1U1=251×250V=6250V
而输电线中电流I2=PU2=1056250A=16A
(3)输电导线中的电功率损失为总输电功率4%,则有P损=0.04P=4000W
因P损=I22R线
所以R线=P损I22=4000162≈15.6Ω
降压变压器原线圈端电压U3=U2-I2R线=6000V
(4)降压变压器的输出功率P4=P-P损=0.96P=96KW.
答:(1)输电全过程的线路图如上图所示.
(2)升压变压器的输出电压6250V和输电线中电流16A.
(3)电线电阻和降压变压器原线圈两端电压6000V.
(4)降压变压器的输出功率96KW.
本题解析:
本题难度:一般