模塊一 知識(shí)掌握
知識(shí)點(diǎn)一 輸電線上的電壓和功率損失
【情境導(dǎo)入】假定輸電線路中的電流是I，用戶端的電壓是U，兩條導(dǎo)線的總電阻是r.在圖中，輸電線的電阻集中畫(huà)為一個(gè)電阻r.
(1)怎樣計(jì)算輸電線路損失的功率？
(2)在輸電電流一定的情況下，如果線路的電阻減為原來(lái)的一半，線路上損失的功率減為原來(lái)的幾分之一？在線路電阻一定的情況下，如果輸電電流減為原來(lái)的一半，線路上損失的功率減為原來(lái)的幾分之一？
(3)通過(guò)對(duì)第(2)問(wèn)的兩項(xiàng)計(jì)算，你認(rèn)為哪個(gè)途徑對(duì)于降低輸電線路的損耗更為有效？
(4)怎樣計(jì)算用戶消耗的功率P？
(5)在保證用戶的電功率的前提下，怎樣才能減小輸電電流？
答案 (1)輸電線路損失的功率P損＝I2r.
(2)在輸電電流一定的情況下，如果線路的電阻減為原來(lái)的一半，則損失的功率減為原來(lái)的二分之一；在線路電阻不變的情況下，當(dāng)電流減為原來(lái)的一半，線路上損失的功率減為原來(lái)的四分之一．
(3)由第(2)問(wèn)可知，減小電流對(duì)于降低輸電線路損耗更為有效．
(4)用戶消耗的功率P＝UI.
(5)由P＝UI可知I＝eq \f(P,U)，所以在保證電功率不變的前提下，提高輸電電壓，可減小輸電電流．
【知識(shí)梳理】
一、輸送電能的基本要求
1．可靠：指保證供電線路可靠地工作，故障少．
2．保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定．
3．經(jīng)濟(jì)：指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗少．
二、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑
1．輸電線上的功率損失：P＝I2r，I為輸電電流，r為輸電線的電阻．
2．降低輸電損耗的兩個(gè)途徑
(1)減小輸電線的電阻：在輸電距離一定的情況下，為了減小電阻，應(yīng)當(dāng)選用電阻率小的金屬材料，還要盡可能增加導(dǎo)線的橫截面積．
(2)減小輸電線中的電流：為了減小輸電電流，同時(shí)又要保證向用戶提供一定的電功率，就要提高輸電電壓．
【重難詮釋】
1．輸電線路的電壓損失
輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓U′的差值．ΔU＝U－U′＝Ir＝eq \f(P,U)r，其中I為輸電線上的電流，r為輸電線的電阻．
2．輸電線路的功率損失
(1)遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸電線有電阻，電流的熱效應(yīng)引起功率損失，損失的電功率ΔP＝I2r.
(2)若輸電線上損失的電壓為ΔU，則功率損失還可以表示為ΔP＝eq \f(?ΔU?2,r)，ΔP＝ΔU·I.
3．減小電壓、功率損失的方法
(1)減小輸電線的電阻
由R＝ρeq \f(l,S)可知，距離l一定時(shí)，使用電阻率小的材料，增大導(dǎo)體橫截面積可減小電阻．
(2)減小輸電電流I
根據(jù)I＝eq \f(P,U)，在輸送功率P一定，輸電線電阻r一定的條件下，輸電電壓提高到原來(lái)的n倍，輸送電流可減為原來(lái)的eq \f(1,n)，輸電線上的功率損耗將降為原來(lái)的eq \f(1,n2).
（2023春?阿勒泰地區(qū)期末）節(jié)約能源是當(dāng)今世界的一種重要社會(huì)意識(shí)。原來(lái)采用110kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電，在輸電線路上損耗的功率為△P。為減小輸電線上損耗的功率。在輸送功率一定、輸電線路不變的同時(shí)輸電電壓變?yōu)?40kV。則在輸電線路上損耗的功率變?yōu)椋? ）
A．B．C．D．
【解答】解：輸送電流I，輸電線上損失的功率△P＝I2R＝（）2R；可知輸電線損失的功率與輸送電壓的平方成反比，所以當(dāng)輸電電壓變?yōu)樵瓉?lái)的4倍時(shí)，輸電線上損耗的功率變?yōu)?，故D正確，ABC錯(cuò)誤。
故選：D。
（2023春?荔灣區(qū)期末）我國(guó)遠(yuǎn)距離輸送交流電用的電壓有110kV、220kV和330kV，輸電干線已經(jīng)采用500kV的超高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至達(dá)到750kV，遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖所示，若輸送的總功率P，輸電電壓為U，輸電線的總電阻為R，則正確的是?（ ）
A．采用高壓輸電是為了加快輸電的速度
B．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓
C．輸電線上的電流I
D．輸電線上損失的功率P線＝（）2R
【解答】解：A、采用高壓輸電是為了減少能量的損失，故A錯(cuò)誤；
B、由于輸電線上有電壓損失，則升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，故B錯(cuò)誤；
C、輸電線上的電流應(yīng)為I
故C錯(cuò)誤；
D、輸電線上損失的功率P線＝I2R＝（）2R
故D正確。
故選：D。
（2023春?蘇州期末）如圖所示為某水電站遠(yuǎn)距離輸電的原理圖．升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k，輸電線的總電阻為R，發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒為U，若由于用戶端負(fù)載變化，使發(fā)電機(jī)輸出功率增加了ΔP，升壓變壓器和降壓變壓器均視為理想變壓器。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電壓表V1的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)之比不變
B．電壓表V2的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)之比變大
C．輸電線上損失的電壓增加了
D．輸電線上損失的功率增加了
【解答】解：AB、由于發(fā)電廠的輸出電壓恒為U，根據(jù)理想變壓器的規(guī)律，故電壓表V1的示數(shù)不變，發(fā)電廠輸出功率增加了ΔP，則發(fā)電廠輸出電流增加了，對(duì)于升壓變壓器有，所以A1示數(shù)增加了，由于A1示數(shù)增加，A2示數(shù)也將增加，降壓變壓器的輸入電壓將減少ΔU′＝ΔI1R，故V2示數(shù)也將減少，所以電壓表V1的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)之比減小，電壓表V2的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)之比減小，故AB錯(cuò)誤；
C、根據(jù)歐姆定律，輸電線上損失的電壓增加了，故C正確；
D、輸電線上損失的功率增加了，由于I1未知，故無(wú)法計(jì)算，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2023春?松江區(qū)校級(jí)期末）“張北的風(fēng)點(diǎn)亮北京的燈”，中國(guó)外交部發(fā)言人趙立堅(jiān)這一經(jīng)典語(yǔ)言深刻體現(xiàn)了2022年北京冬奧會(huì)的“綠色奧運(yùn)”理念。張北可再生能源示范項(xiàng)目，把張北的風(fēng)轉(zhuǎn)化為清潔電力，并入冀北電網(wǎng)，再輸向北京、延慶、張家口三個(gè)賽區(qū)。遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程，我們常常采用高壓輸電。某風(fēng)力發(fā)電站，通過(guò)遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若將輸送電壓升高為原來(lái)的n倍，則輸電線上的電功率損失為（ ）
A．原來(lái)的B．原來(lái)的C．原來(lái)的n倍D．原來(lái)的n2倍
【解答】解：由公式P＝UI可得，輸送電流為：

輸電線上的電功率損失為：

解得：
若將輸送電壓升高為原來(lái)的n倍，輸電電流變?yōu)樵瓉?lái)的倍，則輸電線上的電功率損失為原來(lái)的，故ACD錯(cuò)誤，B正確。
故選：B。
知識(shí)點(diǎn)二 遠(yuǎn)距離高壓輸電過(guò)程的分析與計(jì)算
【情境導(dǎo)入】
某發(fā)電站向遠(yuǎn)處送電的示意圖如圖所示，其中各部分的物理量已在圖上標(biāo)注，在這個(gè)電路中包括三個(gè)回路。
(1)結(jié)合閉合電路的知識(shí)，分別分析三個(gè)回路中各物理量之間的關(guān)系(發(fā)電機(jī)內(nèi)阻，n1、n2、n3、n4線圈的電阻均忽略不計(jì))。
(2)若兩個(gè)變壓器均為理想變壓器，則每個(gè)變壓器中的電流、電壓、功率有什么關(guān)系？
【答案】
(1)第一個(gè)回路：P1＝U1I1
第二個(gè)回路：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝Ieq \\al(2,線)R＋P3
第三個(gè)回路：P4＝U4I4。
(2)eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)、eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)、P1＝P2；eq \f(U3,U4)＝eq \f(n3,n4)、eq \f(I3,I4)＝eq \f(n4,n3)、P3＝P4。
【知識(shí)梳理】
電網(wǎng)供電
1．遠(yuǎn)距離輸電的基本原理：在發(fā)電站內(nèi)用升壓變壓器升壓，然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在用電區(qū)域通過(guò)降壓變壓器降到所需的電壓．
2．電網(wǎng)：通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)．
3．電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn)
(1)降低一次能源的運(yùn)輸成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益．
(2)減小斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡．
(3)合理調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高．
【重難詮釋】
解決遠(yuǎn)距離高壓輸電問(wèn)題的基本方法
1．首先應(yīng)畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電的電路圖(如圖)，并將已知量和待求量寫(xiě)在電路圖的相應(yīng)位置．
2．理清三個(gè)回路：
回路1：P1＝U1I1
回路2：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝I22R線＋P3，I2＝I3
回路3：P4＝U4I4.
3．常用關(guān)系
(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4.
(2)電壓關(guān)系：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，U2＝ΔU＋U3，eq \f(U3,U4)＝eq \f(n3,n4).
(3)電流關(guān)系：eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，I2＝I線＝I3，eq \f(I3,I4)＝eq \f(n4,n3).
(4)輸電電流：I線＝eq \f(P2,U2)＝eq \f(P3,U3)＝eq \f(ΔU,R線).
(5)輸電線上損耗的電功率：
ΔP＝P2－P3＝I線2 R線＝eq \f(?ΔU?2,R線)＝ΔU·I線．
(6)輸電線上的電壓損失：
ΔU＝I線R線＝U2－U3.
(7)輸電效率η＝eq \f(P3,P2)×100%.
（2023春?昌平區(qū)期末）遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖所示。若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，升壓變壓器和降壓變壓器都是理想變壓器，輸電導(dǎo)線有一定的電阻，下列說(shuō)法正確的是（ ）
?
A．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓
B．升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率
C．當(dāng)用戶用電器總電阻減少時(shí)，升壓變壓器原線圈中電流變小
D．當(dāng)用戶用電器總電阻減少時(shí)，降壓變壓器原線圈中電壓變小
【解答】解：AB、升壓變壓器的輸出電壓為U2，輸出電流為I2，輸電線的電阻為R，則輸電線上損失的電壓為ΔU＝I2R，則降壓變壓器的輸入電壓為U3＝U2﹣ΔU＝U2﹣I2R；升壓變壓器的輸出功率為P2＝U2I2，則降壓變壓器的輸入功率為，故AB錯(cuò)誤；
CD、當(dāng)用戶用電器總電阻減小時(shí)，則用電器的總數(shù)增多，即用戶功率增加，則降壓變壓器的輸入功率增大，由可知輸電線路的電流增加，由變壓器中電流與匝數(shù)的關(guān)系可知升壓變壓器原、副線圈中的電流變大，由U損＝IR和U3＝U2﹣U損可知降壓變壓器原線圈中電壓變小，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
（2023?天津）如圖為輸電線為用戶輸電的情景，電路中升壓變壓器T1和降壓變壓器T2都認(rèn)為是理想變壓器，中間輸電電路電阻為R，下列說(shuō)法正確的有（ ）
A．T1輸出電壓與T2輸入電壓相等
B．T1輸出功率大于T2輸入功率
C．若用戶接入的用電器增多，則R功率降低
D．若用戶接入的用電器增多，則T2輸出功率降低
【解答】解：AB．由于輸電過(guò)程中電阻R要產(chǎn)生熱量，會(huì)損失功率，故T1輸出功率大于T2輸入功率；T1輸出電壓大于T2輸入電壓，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．由于輸入電壓不變，所以變壓器T1的輸出變壓不變，隨著用戶接入的用電器增多，導(dǎo)致用戶端的等效電阻變小，則電流變大，根據(jù)
P損＝I2R
可知R功率增大；故C錯(cuò)誤；
D．用戶接入電路的用電器越多，用電器消耗功率增大，即T2輸出功率增大，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
（2023春?荔灣區(qū)校級(jí)月考）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，線路總電阻為r，發(fā)電廠輸出電壓不變，三個(gè)回路的電流依次為I1、I2、I3，兩變壓器均為理想變壓器，左側(cè)變壓器輸入電壓為U1，輸出電壓為U2；右側(cè)變壓器輸入電壓為U3，輸出電壓為U4，以下選項(xiàng)錯(cuò)誤的是（ ）
A．若用戶消耗的功率增大，I2隨之增大
B．若用戶消耗的功率增大，U4隨之增大
C．U2＝U3+I2r
D．U1I1r+U4I3
【解答】解：A、若用戶消耗的功率增大，則I3增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可知，I2隨之增大，故A正確；
B、若用戶消耗的功率增大，則I3增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可知，I2隨之增大，輸電線上損失電壓U損＝I2r也增大，所以U3＝U2﹣U損減小，所以U4隨之減小，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：U2＝U3+I2r
故C正確；
D、根據(jù)功率關(guān)系可得：U1I1r+U4I3
故D正確；
本題要求選錯(cuò)誤的，
故選：B。
（2023?重慶模擬）如圖所示是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，遠(yuǎn)距離輸電要采用高壓輸電，輸電電壓330kV、550kV乃至750kV的線路，稱為超高壓輸電線路，輸電交流電壓為1000kV（直流電壓為±800kV）及以上的線路，稱為特高壓輸電線路．我國(guó)已實(shí)現(xiàn)大功率的遠(yuǎn)距離輸電，構(gòu)建了大規(guī)?！拔麟姈|送”“北電南送”的能源配置格局，2018年，我國(guó)開(kāi)始建造世界上容量最大的特高壓多端直流輸電工程．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．遠(yuǎn)距離輸電的輸送電壓指升壓變壓器原線圈端電壓
B．遠(yuǎn)距離輸電的輸送電壓可以無(wú)限制地提高
C．遠(yuǎn)距離輸電的輸送電流指一次高壓變電站副線圈的電流
D．特高壓遠(yuǎn)距離輸電可以采用交、直流結(jié)合的方式輸電
【解答】解：A.遠(yuǎn)距離輸電的輸送電壓指升壓變壓器副線圈端電壓，故A錯(cuò)誤；
B.因?yàn)殡妷涸礁?，?duì)輸電線絕緣的要求就越高，線路修建費(fèi)用越高，這樣不經(jīng)濟(jì)，綜合考慮，并不是輸電電壓越高越好，因此不能無(wú)限制提高電壓，故B錯(cuò)誤；
C.遠(yuǎn)距離輸電的輸送電流指一次高壓變電站原線圈的電流，也可以是升壓變壓器副線圈中的電流，故C錯(cuò)誤；
D.為了增加輸電效率，特高壓遠(yuǎn)距離輸電可以采用交、直流結(jié)合的方式輸電，故D正確.。
故選：D。
模塊二 鞏固提高
（2023?山東）某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1＝250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4＝50：1，輸電線總電阻R＝62.5Ω，其余線路電阻不計(jì)，用戶端電壓U4＝220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．發(fā)電機(jī)的輸出電流為368A
B．輸電線上損失的功率為4.8kW
C．輸送給儲(chǔ)能站的功率為408kW
D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2＝1：44
【解答】解：A、發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1＝250V，輸出功率P1＝500kW＝5.0×105W，根據(jù)P1＝U1I1可得發(fā)電機(jī)的輸出電流為：I1＝2000A，故A錯(cuò)誤；
B、用戶端電壓U4＝220V，功率P2＝88kW＝8.8×104W，根據(jù)P2＝U4I4可得降壓變壓器線圈中的電流為：I4＝400A
根據(jù)I3：I4＝n4：n3可得降壓變壓器原線圈中的電流為：I3＝8A
輸電線上損失的功率為：ΔPR＝82×62.5W＝4000W＝4.0kW，故B錯(cuò)誤；
C、輸送給儲(chǔ)能站的功率為：P儲(chǔ)存＝P1﹣P2﹣ΔP＝500kW﹣88kW﹣4.0kW＝408kW，故C正確；
D、升壓變壓器副線圈兩端電壓為U2，根據(jù)功率計(jì)算公式可得：P2+ΔP＝U2I3，解得：U2＝11500V
升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2＝U1：U2＝250：11500＝1：46，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2023?浙江）我國(guó)1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．送電端先升壓再整流
B．用戶端先降壓再變交流
C．1100kV是指交流電的最大值
D．輸電功率由送電端電壓決定
【解答】解：AB、變壓器只能改變交流電的電壓，所以送電端要先升壓再整流，用戶端要先變交流再降壓，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、1100kV指的是直流電的電壓，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)變壓器的工作原理可知，輸電功率由用戶端的功率決定，故D錯(cuò)誤；
故選：A。
（2023?肇慶模擬）我國(guó)是全球唯一掌握超特高壓直流輸電技術(shù)的國(guó)家。下圖是特高壓直流輸電系統(tǒng)的模擬圖（只顯示變壓與傳輸部分），則以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．題中描述的“特高壓直流輸電”，說(shuō)明變壓器可以直接對(duì)直流電進(jìn)行變壓作用
B．變壓器在升壓過(guò)程中頻率隨著電壓的增大而升高
C．在輸電功率一定條件下，輸電電壓提高十倍，線路損耗功率將降低為原來(lái)的一百分之一
D．在上圖中，用戶接入電路的用電器越多，流過(guò)n4的電流越大，由匝數(shù)比等于電流的反比可知，流過(guò)電阻r的電流變小
【解答】解：A、變壓器只能對(duì)交流電進(jìn)行變壓作用，不能直接對(duì)直流電進(jìn)行變壓作用，故A錯(cuò)誤；
B、變壓器不能改變頻率的大小，故B錯(cuò)誤；
C、在輸電功率一定條件下，輸電電壓提高十倍，由P＝UI得，輸電電流變?yōu)樵瓉?lái)的十分之一，線路損耗功率為P損＝I2r，線路損耗功率將降低為原來(lái)的一百分之一，故C正確；
D、在上圖中，用戶接入電路的用電器越多，流過(guò)n4的電流越大，由匝數(shù)比等于電流的反比可知，流過(guò)電阻r的電流也增大，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2023?通州區(qū)校級(jí)三模）如圖為遠(yuǎn)距離輸電的電路原理圖，變壓器為理想變壓器并標(biāo)示了電壓和電流，其中輸電線總電阻為R，U1恒定，則（ ）
A．
B．輸電效率為
C．用戶的用電器數(shù)量增多時(shí)，U4將減小
D．用戶得到的電功率可能等于電廠輸出的電功率
【解答】解：A、根據(jù)歐姆定律得：，故A錯(cuò)誤。
B、輸電效率為：η，故B錯(cuò)誤。
C、用戶用電器數(shù)量增多時(shí)，總電阻減小，I4增大，則I2增大，輸電線上損失的電壓增大，U2不變，則U3將減小，由知U4將減小，故C正確。
D、由于輸電線上有功率損失，則用戶得到的電功率小于電廠輸出的電功率，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2023春?思明區(qū)校級(jí)期中）為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，某興建的小型水電站交流發(fā)電機(jī)輸出功率恒為P，輸電線總電阻為R線；升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器。如圖為發(fā)電站為用戶供電的電路圖及相關(guān)物理量。則輸電線上的電流大小為（ ）
A． B． C． D．
【解答】解：A.輸電線上的功率損失，輸電線上的電流，而ΔP＝P﹣I線U3，因此，故A錯(cuò)誤；
B.輸電線上的電壓損失ΔU＝U2﹣U3，根據(jù)歐姆定律，輸電線上的電流，故B錯(cuò)誤；
C.根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)比的關(guān)系，對(duì)升壓變壓器
對(duì)降壓變壓器
聯(lián)立解得，故C正確；
D.升壓變壓器的輸出功率P2＝P
根據(jù)功率公式P2＝I線U2
聯(lián)立解得，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2023?廣州三模）圖乙是降壓變壓器（圖甲）給用戶供電的電路示意圖，R0表示輸電線的總電阻，假設(shè)用戶端的用電器均為純電阻器件，總電阻為R，若變壓器視為理想變壓器，輸入電壓恒定，電表可視為理想電表，當(dāng)用戶使用的用電器減少時(shí)，則（ ）
A．電壓表V2示數(shù)增大B．電流表A2示數(shù)保持不變
C．用電器R兩端電壓升高D．電流表A1示數(shù)保持不變
【解答】解：A、電壓表V2示數(shù)為理想變壓器的輸出電壓，由輸入電壓決定，輸入電壓恒定，則電壓表V2示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)用戶使用的用電器減少時(shí)，輸出端總電阻增大，根據(jù)得，電流表A2示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；
C、用電器R兩端電壓為U＝U2﹣I2R0
則用電器R兩端電壓升高，故C正確；
D、理想變壓器原副線圈電流比等于匝數(shù)的反比，有：
則電流表A1示數(shù)保持減小，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2023春?房山區(qū)期中）特高壓交流輸電是指100kV及以上的交流輸電，具有輸電容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低等突出優(yōu)勢(shì)。遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓提高到原來(lái)的3倍，則（ ）
A．輸電線上的電流增大為原來(lái)的3倍
B．輸電線上損失的電壓降低為原來(lái)的
C．輸電線上的電能損失增大為原來(lái)的9倍
D．用戶得到的電功率增大為原來(lái)的3倍
【解答】解：A、根據(jù)P＝UI，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，若輸送電壓提高到原來(lái)的3倍，輸電線上的電流將變?yōu)樵瓉?lái)的，故A錯(cuò)誤；
B、輸電線上損失的電壓：ΔU＝Ir，由A得，若輸送電壓提高到原來(lái)的3倍，輸送電流變?yōu)樵瓉?lái)的，則輸電線上損失的電壓也為原來(lái)的，故B正確；
C、輸電線上損失的功率：ΔP＝I2r，由A得，若輸送電壓提高到原來(lái)的3倍，輸送電流變?yōu)樵瓉?lái)的，則輸電線上的電能損失E＝Pt減少為原來(lái)的，故C錯(cuò)誤；
D、原來(lái)用戶得到的功率：，升壓后得到的功率：，用戶得到的電功率不是原來(lái)的3倍，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
（2023春?秦淮區(qū)校級(jí)期中）如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，升、降壓變壓器均為理想變壓器。在輸電線路的起始端接入A、B兩個(gè)理想互感器，互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為100：1和1：10，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為5A，線路總電阻r＝10Ω，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．發(fā)電機(jī)輸出的電功率1100kW
B．線路上損耗的功率2500W
C．互感器A是電流互感器，互感器B是電壓互感器
D．用戶使用的用電設(shè)備變多，降壓變壓器輸出電壓U4大小不會(huì)改變
【解答】解：C、由圖示可知，A并聯(lián)在電路中是電壓互感器，B串聯(lián)在電路中是電流互感器，故C錯(cuò)誤；
AB、由變壓器的變壓比可知：，代入數(shù)據(jù)解得：U2＝22000V
由變壓器的電流比可知：，代入數(shù)據(jù)解得，輸電電流I＝50A
線路上損耗的電功率P損＝I2r＝502×10W＝25000W
理想變壓器輸入功率等于輸出功率，發(fā)電機(jī)的輸出功率P發(fā)電機(jī)＝P輸電＝U2I＝22000×50W＝1.1×106W＝1100kW，故B錯(cuò)誤，A正確；
D、用戶使用的用電設(shè)備越多，用戶電流增大，輸電電流變大，輸電導(dǎo)線損失的電壓增大，降壓變壓器輸入電壓減小，降壓變壓器輸出電壓U4大小變小，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
（2023?遼寧模擬）圖（a）是目前世界上在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程——白鶴灘水電站，是我國(guó)實(shí)施“西電東送”的大國(guó)重器，其發(fā)電量位居全世界第二，僅次于三峽水電站。白鶴灘水電站遠(yuǎn)距離輸電電路示意圖如圖（b）所示，如果升壓變壓器與降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定，R表示輸電線電阻，則當(dāng)用戶功率增大時(shí)（ ）
A．A2示數(shù)增大，A1示數(shù)減小
B．V1、V2示數(shù)都減小
C．輸電線上的功率損失增大
D．V1、A1示數(shù)的乘積等于V2、A2示數(shù)的乘積
【解答】解：A．當(dāng)用戶功率增大時(shí)，降壓變壓器次級(jí)電流會(huì)變大，A2示數(shù)增大；此時(shí)發(fā)電機(jī)輸出功率增大，線路中電流增大，A1示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；
B．發(fā)電廠輸出的電壓恒定，則電壓表V1的示數(shù)不變，由于輸電線上電流變大，則輸電線上損失的電壓變大，則降壓變壓器原線圈兩端電壓變小，次級(jí)電壓也會(huì)就減小，即電壓表V2的示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；
C．由于A1示數(shù)I1增大，則根據(jù)，可知輸電線上損失的功率增大，故C正確；
D．根據(jù)輸電線上有功率損失，可知V1、A1示數(shù)乘積U1I1＝P1，大于V2、A2示數(shù)乘積U2I2＝P2，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2023?溫州模擬）我國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1100kV特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電工程，輸送電功率最大可達(dá)1200萬(wàn)千瓦。輸電線路流程和數(shù)據(jù)可簡(jiǎn)化為如圖所示，若直流線路的輸電線總電阻為10Ω，變壓與整流等造成的能量損失均不計(jì)，直流和交流逆變時(shí)有效值不發(fā)生改變。當(dāng)直流線路輸電電流為4×103A時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．輸送電功率為1.2×1010W
B．降壓變壓器匝數(shù)比為11：5
C．直流輸電線上損失的功率為1.6×107W，損失的電壓為40kV
D．若保持輸送電功率不變，改用550kV輸電，直流輸電線上損失的功率為6.4×108W
【解答】解：A．輸送電功率為
故A錯(cuò)誤；
B．I2＝4×103A，根據(jù)電路電壓關(guān)系，輸電導(dǎo)線末端電壓U3＝（U2﹣I2r線）＝（1100×103﹣4×103×10）V＝1060kV
原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，則降壓變壓器
故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)電功率P＝I2R，則輸電導(dǎo)線上損失的功率
損失的電壓
故C錯(cuò)誤；
D．保持輸送功率不變，用550kV輸電，輸電導(dǎo)線上損失的功率
故D正確。
故選：D。
（2023?徐州模擬）隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加之寒冬來(lái)臨，用電需求增加，當(dāng)火力發(fā)電供應(yīng)緊張時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)距離調(diào)度方式，會(huì)及時(shí)將其他地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電并入電網(wǎng)保障電力供應(yīng)。如圖是遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，假設(shè)發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，兩個(gè)變壓器均為理想變壓器。當(dāng)用戶用電器增加（假設(shè)所有用電器均可視為純電阻），電網(wǎng)中數(shù)據(jù)發(fā)生變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．降壓變壓器的輸出電流I4減小
B．輸電線上損失的功率減小
C．升壓變壓器的輸出電壓U2增大
D．發(fā)電廠輸出的總功率增大
【解答】解：C、根據(jù)原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比可得
可得升壓變壓器的輸出電壓為
由于匝數(shù)不變，發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，可知升壓變壓器的輸出電壓U2不變，故C錯(cuò)誤；
A、原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，電流比等于匝數(shù)反比，設(shè)輸電線電阻為R線，用戶端總電阻為R，在高壓傳輸電路上，有U2＝U3+I2R線
又


聯(lián)立可得：
當(dāng)用戶用電器增加，用電器為并聯(lián)，用戶端總電阻R減小，則降壓變壓器的輸出電流I4增大，故A錯(cuò)誤；
B、原副線圈電流比等于匝數(shù)的反比，有：
由A得，I4增大，則I2增大，輸電線上損失的功率為
輸電線上損失的功率增大，故B錯(cuò)誤；
D、根據(jù)
由B得，I2增大，則I1增大，發(fā)電廠輸出的總功率為P出＝U1I1
發(fā)電廠輸出的總功率增大，故D正確。
故選：D。
（2022秋?洛陽(yáng)期末）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．
B．
C．隨著夏季空調(diào)等大功率電器使用增多，降壓變壓器的輸出電壓U4增大，且U4＞U3
D．如果發(fā)電機(jī)輸出電壓為u＝Umsinωt，則輸電線上損失的電功率為
【解答】解：AB、由圖示輸電過(guò)程可知，輸電線上損失的電壓ΔU＝U2﹣U3，輸電線電阻為r，由歐姆定律可知I2，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、隨著夏季空調(diào)等大功率電器使用增多，輸電電流增大，輸電線損失的電壓增大，降壓變壓器輸入電壓減小U3，降壓變壓器輸出電壓U4減小，降壓變壓器的輸出電壓小于輸入電壓，即U4＜U3，故C錯(cuò)誤；
D、發(fā)電機(jī)輸出電壓為u＝Umsinωt，升壓變壓器原線圈輸入電壓U1，升壓變壓器輸出電壓U2，輸出電流I2，輸電線上損失的電功率P損，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
（2023春?道里區(qū)校級(jí)期中）某發(fā)電機(jī)輸電電路的簡(jiǎn)圖如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BT的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S＝0.5m2，匝數(shù)為100匝，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'以角速度ω＝100πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與升壓變壓器的原線圈相連，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比1：10，降壓變壓器的副線圈接入若干“220V，100W”的燈泡，兩變壓器間的輸電線等效電阻R＝10Ω，變壓器均為理想變壓器。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率為5×104W時(shí)，燈泡正常發(fā)光。求：
（1）電壓表讀數(shù)；
（2）輸電線上損失的功率；
（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比。
【解答】解：（1）矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交流電的最大值為

電壓表讀數(shù)為
500V
（2）升壓變壓器原線圈的電流

設(shè)輸電線上的電流為I2，則有

輸電線上損失的功率

解得P＝1000W
（3）設(shè)升壓變壓器的副線圈電壓為U2，則有

輸電線上的電壓損失
U'＝I2R
則降壓變壓器的原線圈電壓
U3＝U2﹣U'
由題意知，降壓變壓器的副線圈的電壓U4＝220V，則有

聯(lián)立解得

答：（1）電壓表讀數(shù)500V；
（2）輸電線上損失的功率1000W；
（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比245：11。

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