高中 | 远距离输电 题目答案及解析

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选修3-2

第五章 交变电流

5.5 电能的输送

远距离输电

随着经济发展,用电需求大幅增加,当电力供应紧张时,有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图,假设发电厂输出电压恒定不变,输电线的电阻为$R$,两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后(假设所有用电器可视为纯电阻)电网中数据发生变化,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

升压变压器的输出电流$I_{2}$增加了

","

降压变压器的输出电压$U_{4}$增加了

","

输电线上损失的功率增加了

","

发电厂输出的总功率增加了

"]
[["B"]]

$\rm A$.令用户电阻为$R$,输电线电阻为$r$,将降压变压器与用户作为整体,令整体的等效电阻为$R_{0}$,则$R_{0}=\dfrac{U_{3}}{I_{3}}=\dfrac{\dfrac{n_{3}}{n_{4}}U_{4}}{\dfrac{n_{4}}{n_{3}}I_{4}}=\left( \dfrac{n_{3}}{n_{4}} \right)^{2}\dfrac{U_{4}}{I_{4}}=\left( \dfrac{n_{3}}{n_{4}} \right)^{2}R$

根据$\dfrac{U_{1}}{U_{2}}=\dfrac{n_{1}}{n_{2}}$$I_{2}=I_{3}=\dfrac{U_{2}}{R_{0}+r}$

由于发电厂输出电压$U_{1}$恒定不变,则升压变压器的输出电压$U_{2}$不变,拉闸限电时,减少了并联用户数,则用户电阻为$R$增大,即降压变压器与用户作为整体的等效电阻$R_{0}$增大,可知升压变压器的输出电流$I_{2}$减小了,$\rm A$错误;

$\rm B$.根据$U_{2}=I_{2}r+U_{3}$$\dfrac{U_{3}}{U_{4}}=\dfrac{n_{3}}{n_{4}}$

结合上述,升压变压器的输出电流$I_{2}$减小了,输出电压$U_{2}$不变,则降压变压器的输入电压$U_{3}$增大,则降压变压器的输出电压$U_{4}$增加,$\rm B$正确;

$\rm C$.输电线上损失的功率$\Delta P=I_{2}^{2}r$

根据上述,升压变压器的输出电流$I_{2}$减小了,则输电线上损失的功率减小,$\rm C$错误;

$\rm D$.发电厂输出的总功率$P=U_{1}I_{1}=U_{2}I_{2}$

结合上述,升压变压器的输出电流$I_{2}$减小了,输出电压$U_{2}$不变,则发电厂输出的总功率减小,$\rm D$错误。

故选:$\rm B$

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如图所示为远距离输电的简易图,已知升压变压器原副线圈的匝数比为,降压变压器原副线圈的匝数比为,输电线的总电阻为r,升压变压器原线圈的输入电压为u,变压器均为理想变压器,下列说法正确的是 如图所示为远距离输电示意图,升压变压器和降压变压器都可以看成理想变压器,电压表和电流表都可以看成理想电表,输电线电阻和用户电阻都是定值电阻,升压变压器原线圈与交流发电机相连。改变发电机的转速后,发现电流表的读数变成了原来的倍,则下列说法正确的是 全自动洗衣机为人们的生活带来了极大的便利,洗衣时选择一个程序,洗衣机就可以自动执行加水、洗衣、脱水等步骤。 发电设备是指将其他形式的能源转换为电能的装置。生活中的发电设备具有结构简单、体积轻便、生活常见等特征。 年月日国家电网有限公司金上湖北千伏特高压直流输电工程、通山抽水蓄能电站开工建设。如图是特高压输电过程的示意图,发电站输出电压稳定,经升压后被整流成的直流电,经输电线后,被逆变成交流电,再被降压后供用户使用,假设电压在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是 北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统,假设该发电系统的输出电压恒为,通过理想变压器向远处输电,如图,所用输电线的总电阻为,升压变压器原、副线圈匝数比为,下列说法正确的是
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