高二物理高压输电
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高二物理学案12(必修班)一、知识梳理1、如何减小电能输送的损失1) 2)一台电动机,输出的功率为1000KW,所用输电导线的电阻是10Ω,当发电机接到输电线路的电压分别为5KV,50KV时,分别计算(1)导线上的电流(2)在导线上损失的电功率结论:2、电网供电:1)定义:将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来,形成全国性或地区性输电网络,这就是电网2)电网供电的作用A能够在一些能源产地使用大容量的发电机组,减少发电设施的重复建设,降低运输一次能源的成本,获得最大的经济利益B能够保证发电和供电系统的安全与可靠,调整不同地区电力供需平衡,保障供电的质量C使用电网,能够根据火电、水电、核电的特点,合理的调度电力,使电力供应更加可靠、质量更高3、自感电动势总要防碍导体中,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向,当导体中的电流在减小时,自感电动势与电流方向。
4、线圈的自感系数与线圈的、、等因素相关。
线圈越粗、越长、匝数越密,它的自感系数就越。
除此之外,线圈加入铁芯后,其自感系数就会。
5、自感系数的单位:,有1mH = H,1μH = H。
二、例题分析例1、利用超导材料可实现无损耗输电,现有一直流电路,输电总电阻为0.4Ω,它提供给用电器的电功率为40kw,电压为800V,若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为()A、1kwB、1.6×103kwC、1.6kwD、10kw三、课后练习1、中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高,农民负担过重,其中客观原因是电网陈旧老化,近来实行农村电网改造,为了减少选距离输电的损耗而降低电费价格,可采取的措施有()A、提高输送功率B、增大输送电流C、提高输送的电压D、减小输电导线的横截面积2、远距离输电中,发电厂输送的是功率相同,如果分别采用输电电压为U1=110Kv输电和输电电压主U2=330Kv输电,则两种情况中,输电线上通过的电流之比I1;I2等于()A、1/1 B、3/1 C、1/3 D、9/13、线圈的自感系数大小的下列说法中,正确的是()A、通过线圈的电流越大,自感系数也越大B、线圈中的电流变化越快,自感系数也越大C、插有铁芯时线圈的自感系数会变大D、线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关4、水电站向小山村输电,输送电功率为50kw,若以1100V送电,线路上电功率损失10kw,若以3300v送电,线路上电功率损失可降至多少千瓦?。
高二物理远距离输电试题答案及解析1. 如图为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电,下列表述不正确的是( ).A .增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B .高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的C .在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小D .高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好【答案】 C【解析】试题分析:增加输电导线的横截面积能减小电阻,根据输电过程中的电功率P 耗=I 2R ,减小电阻,有利于减少输电过程中的电能损失.故A 正确;根据P=UI 知,输电电压越高,输电电流越小,高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗.故B 正确;输送的电功率越大,则输电线上流过的电流越大,输电过程中的电能损失越大.故C 错误.高压输电必须综合考虑各种因素,电压过高时,感抗和容抗影响较大,不一定是电压越高越好.故D 正确. 【考点】电能的输送.2. 远距离输送交流电都采用高电压输电,我国正在研究比330kV 高得多的电压进行输电,采用高压输电的优点是可减小输电线上能量损失,则在输入功率不变时,使输电电压提高为原来的10倍,输电线上损失的电能将降为原来的 。
【答案】0.01【解析】在输入功率不变,由P=UI ,得I=P/U ,电压提高10倍,则电流减少为原来的,再由P 损=I 2R ,可得P 损将降为原来的,即0.01。
【考点】远距离输电3. 在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个坑口电站,输送的电功率为P =500 kW ,当使用U =5 kV 的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度.求:(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r .(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电? 【答案】(1)r =20 Ω(2)U ′=22.4 kV【解析】(1)由于输送功率为P =500 kW ,一昼夜输送电能E =Pt =12 000度,终点得到的电能E ′=7 200度,因此效率η=60%.输电线上的电流可由I =P /U 计算,为I =100 A ,而输电线损耗功率可由P r =I 2r 计算,其中P r =4 800/24 kW =200 kW ,因此可求得r =20 Ω. (2)输电线上损耗功率P r =()2r ∝,原来P r =200 kW ,现在要求P r ′=10 kW ,计算可得输电电压应调节为U ′=22.4 kV. 【考点】远距离输电.点评:输电线上的损失功率与其电流的平方成正比,而与输电线两端的电压的平方成反比.4. 电厂发电机的输出电压250V ,输出功率为10kW ,在进行远距离输电时,输电线总电阻为5Ω,则A .直接输电,用户两端的电压只有50VB .若要求用户两端的电压为220V ,则应配备原、副线圈匝数比为1:4 (发电厂)和5:1(用户端)的变压器C.若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%,升压变压器原、副线圈匝数比为1:4D.若用10000V的高压输电,输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%【答案】ACD【解析】电厂发电机的输出电压250V,输出功率为10kW,输电电流为40A,则导线书号电压为U=IR=200V,所以用户两端的电压只有50V,A对;原、副线圈匝数比为1:4 (发电厂),则电压提升到1000V同时减为10A,则导线电压损耗为50V,用户端输入变压器电压为950V,要想得到220V,线圈匝数比为95:22,所以B错。