江苏省徐州市铜山县夹河中学高二物理《5.5电能的输送》学案VIP专享VIP免费

第五节电能的输送一、典型例题（1）输送4800kW的电功率，采用110kV高压输电，若不考虑电抗的影响，输电导线中的电流是多少安？如果用110V电压输电，输电导线中的电流将是多少？解：在不考虑电抗的影响时，电功率P=UI，所以，UPI，其中P=4800kW=4800×103W.当U=110kV=110×103V时，导线中电流43.6AA1011010480033I.当U=110V时，导线中的电流A1043.6A11010480033I.可见，大功率输电是不可能用低电压的.（2）指出下面的一段叙述错在那里，并说明原因.将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率.设输电电压为U，则功率损失为P损=UI.（1）而U=IR（2）将（2）式代入（1）式，得到P损=U2/R（3）由（3）式可知，要减小功率损失P损，就应当用低压送电和增大输电线的电阻R.答：题中叙述所得的结论是错的.这是由于在分析中不看条件乱套公式所致.输电过程中，在输电线上由电阻造成损失的功率P损跟输电线中的电流I和输电线上的电压损失△U成正比，即P损=I△U其中△U=IR.R为输电线的电阻.题中把电压损失△U=U－U′同输电电压U混同了，因而得出了错误的结论.（3）从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05Ω，用110V和11kV两种电压输电，输电线上电阻造成的电压损失各是多少伏？解：输电线上由电阻造成的电压损失△U=IR.用心爱心专心1而UPI.所以，电压损失为RUPU其中P为输出功率，U为输电电压.当用110V电压输电时，输电线上的电压损失为V91V05.01101020031U当用11kV电压输电时，输电线上的电压损失为V91.0V05.0101110200332U（4）如果用220V和11kV两种电压来输电，设输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，求导线的横截面积之比.解：设输送的电功率为P，输电电压为U，送电距离为L，导线横截面积为S，电阻率为ρ.则每根导线损失的电功率P损=I2R.由于P=UI，SLR，所以SULPSLUPP222损，现在，输送电功率P相同，导线电阻率ρ和长度L也相同.在输电电压U和导线横截面积S不同时，如果要求导线上损失的电功率相同，则应有222121SUSU所以2500220101123221212221UUUUSS.可见，要满足题中所设要求用220V电压输电时，导线的横截面积是11kV输电时的2500倍.（5）一座小型水电站，它输出的电功率是20kW，输电电压是400V.输电线的总电阻是0.5Ω，输电线上的功率损失是多少？用户得到的电功率是多少？假如用250V的电压输电，输电导线上功率的损失和用户得到的功率又各是多少？解：用400V电压输电时，导线中电流A50A40010203UPI.用心爱心专心2输电导线损失的电功率P损=I2R=502×0.5W=1.25kW.用户得到的电功率P用=P出－P损=20kW－1.25kW=18.75kW.用250V电压输电时，导线中电流80AA25010203I.所以P损=802×0.5W=3.20kW.P用=20kW－3.20kW=16.80kW.二、本节课后练习1.某电厂原采用电压U1输电，后改用U2=20U1电压输电，不考虑其它变化，则（）A.输电电流变为原来的1/20B.输电线上电压损失降为原来的1/20C.输电线上电能损失降为原来的1/40D.输电效率比原来提高了39倍（AB）2.一台理想变压器，在同一输送电路中，以不同的电压输送相同的功率.变压器的输入电压U保持不变，线路电阻R为定值.当变压器的副线圈与原线圈的匝数比为K时，线路损耗的电功率为多少？当匝数比提高到nK时，线路损耗的电功率变为原来的多少分之一？（22221,nUKRP）3.发电机的输出功率是10kW，输出电压是250V.通过一只匝数比是1∶10的理想变压器向远处输电，则输电的电流强度是多少A？若输电线的总电阻是6.25Ω，那么输电线上损失的功率占总功率的百分之几？（4A，1%）4.一发电机输出电压500V，功率16kW.输电线的电阻为50Ω.用电器的额定电压为200V.为了减少输电线功率损失，使损失最大为5%，现采用理想变压器进行高压输电.为达到上述目的，升压变压器原副线圈的匝数比应为多少？降压变压器原副线圈的匝数比应为多少？用心爱心专心3