1、计算题 某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电.已知输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%.求:
(1)升压变压器的输出电压.
(2)输电线路上的电压损失.
参考答案:(1)8×104 V (2)3.2×103 V
本题解析:(1)导线电阻

输电线路损失功率为输出功率的4%,则4%P=I2r
代入数据得I=125 A
由理想变压器P入=P出及P=UI得
输出电压
(2)输电线路上电压损失
U′=Ir=125×25.6 V=3.2×103 V
点评:本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用,要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压,不是发电机的输出电压.
本题难度:一般
2、选择题 远距离输电线路的示意图如图所示。若发电机的输出电压不变,变压器均为理想变压器,不考虑电感和电容的影响,则下列说法中正确的是

A.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定
B.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
C.当用户用电器总功率增大时,输电线上损失的功率增大
D.当用户用电器总功率减小时,输电线上损失的功率增大
参考答案:C
本题解析:在远距离输电过程中,输电线的电流由降压变压器的线圈匝数比和用户用电功率决定,所以A选项错误;在输电线上由于有电压损失,则升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,所以B选项错误;当用户用电器总功率P增加时,据降压变压器的输出电压U不变,即P=UI,可知电流I增加,再由于匝数不变,据原副线圈电流与匝数的关系,可知输电线的电流也增加,所以输电线上损失的功率据ΔP=I2R可知,输电线上损失功率增加,C选项正确;相反,当用户用电器总功率减小时,输电线上损失的功率也减小,所以D选项错误。
本题难度:一般
3、计算题 通过相同材料的导线向同一用户输送10 kW的电功率,若在输送电压为110 V和220 V两种情况下电线上损失的电能相同,那么两种情况下输电线的横截面积之比是多少?
参考答案:解:设输送电压为U1时输电线上的电流为I1,输送电压为U2时输电线上的电流为I2,且P=IU
又P相同,所以I1U1=I2U2
设导线上损失的功率为P损,则P损=I2R
因为P损相同,所以
根据电阻定律

本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 单相交流发电机的路端电压为220 V,输出的电功率为4 400 W,发电机到用户单根输电线的电阻为2 Ω.求:
(1)用户得到的电压和电功率各是多少?
(2)如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电,用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用,那么用户得到的实际电压和电功率又是多少?
参考答案:(1)140 V 2 800 W
(2)219.2 V? 4 384 W
本题解析:(1)不用变压器,直接输电时,干线中电流

电线损失的电压为U损=IR线="20×2×2" V="80" V
损失的功率为P损=IU损="1" 600 W
用户得到的电压U户="220" V-80 V="140" V
用户得到的功率P户=P-P损="2" 800 W.
(2)用变压器时,电路如图所示

由
得

U2=U1-I线R="2" 200 V-2×4 V="2" 192 V
由
得

本题难度:简单
5、填空题 在远距离输电时,如果输送一定的功率,当输电电压为220V时,在输电线上损失的功率为90 kW;若输电电压提高到6600 V时,在输电线上损耗的功率是?W。
参考答案:100
本题解析:输电线路损失的功率为
所以输电电压提高后损失的功率为
点评:本题难度较小,根据输电线路损失的功率为P=I2R,求出输电电压提高后的电流即可求出在输电线上损耗的电功率
本题难度:简单