高考物理計(jì)算題復(fù)習(xí)《高壓輸電》（解析版）

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁《高壓輸電》一、計(jì)算題如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，已知電廠的輸出功率為100kW，輸出電壓為250V升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：20，降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，輸電線的總電阻R=10Ω，圖中變壓器可視為理想變壓器，求：

(1)圖示中的送電電流I2

(2)用戶得到的電壓U4

(3)用戶得到的功率P用

某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9kW，輸出電壓為500V，輸電線的總電阻為10Ω，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%，求：

(1)村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計(jì)變壓器的損耗)

(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？

有一臺內(nèi)阻為1Ω的太陽能發(fā)電機(jī)，供給一個學(xué)校照明用電，如圖所示，升壓變壓器匝數(shù)比為1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個班，每班有“220V?40W”燈6盞，若全部電燈正常發(fā)光，則

①發(fā)電機(jī)輸出功率多大？

②發(fā)電機(jī)電動勢多大？

③輸電效率多少？

某水電站的配電設(shè)施，該電站發(fā)電機(jī)組的輸出電壓為500V，輸出電功率為50kW，如果用總電阻為16Ω的輸電線向遠(yuǎn)處用戶送電，要求輸電線上損失的電功率是發(fā)電機(jī)組輸出功率的3.2%，該電站安裝了一臺升壓變壓器，到達(dá)用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用，不考慮變壓器的能量損失．求：

(1)畫出此輸電線路的示意圖．

(2)用戶得到的電功率是多少．

(3)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．

某發(fā)電站的輸出功率為100kW，輸出電壓為250V，向25km遠(yuǎn)處的用戶供電．為了使輸電線路損失的功率不超過輸出功率的1%，電站采用升壓變壓器升壓后再輸電，到達(dá)用戶后再用降壓變壓器將電壓降為220V，已知輸電導(dǎo)線的電阻率為ρ=3.0×10?8Ω?m，導(dǎo)線橫截面積為1.5×10?4m2，兩臺變壓器均為理想變壓器，求：

(1)輸電線上通過的最大電流．

(2)輸電線上的電壓損失最大值．

(3)兩個變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．

風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保新能源，近幾年來得到了快速發(fā)展。如果風(fēng)車陣中某發(fā)電機(jī)輸出功率為P1=120kw，輸出電壓是U1=250V。發(fā)電站通過原副線圈的匝數(shù)之比為n1：n2=1：12的升壓變壓器、總電阻為r=10Ω的輸電線和降壓變壓器把電能輸送給用戶。已知用戶需要的電壓是U4=220V，求：

(1)升壓變壓器的輸出電壓U2；

(2)輸電線上損失的電功率P損；

(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3某發(fā)電站的輸出功率為P0=100kW，向遠(yuǎn)處的用戶供電。為了使輸電線路損失的功率為輸出功率的1%，電站采用升壓變壓器升壓后再輸電，到達(dá)用戶后再用降壓變壓器將電壓降為U4=220V，已知輸電導(dǎo)線的總電阻R=10Ω.兩臺變壓器均為理想變壓器，求：

(1)輸電線上通過的電流I。

(2)輸電線上的電壓損失值U損。

(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比

在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。某小型發(fā)電站，輸送的電功率為P=500kW，發(fā)電站輸出電壓為U1=250V.為減少輸送功率的損失，變電站先用一升壓變壓器將電壓升高到U2=5kV再輸出，在這種情況下，用戶端獲得的電功率為P1=340kW.所用變壓器均為理想變壓器。求：

(1)升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為多少？

(2)這樣輸電，效率仍然較低，若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么變電應(yīng)將電壓升高到多少向外輸電？

某發(fā)電機(jī)輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻R是8Ω，要使輸電線上的功率損失為5%，而用戶得到的電壓正好為220V，求升壓變壓器和降壓變壓器(都認(rèn)為是理想變壓器)的匝數(shù)比各是多少？

發(fā)電機(jī)的端電壓為220V，輸出電功率為44kW，輸電線路的電阻為0.2Ω，先用初、次級匝數(shù)之比為1：10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級匝數(shù)比為10：1的降壓變壓器降壓供給用戶．

(1)畫出全過程的線路圖；

(2)求用戶得到的電壓和功率；

(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓．

輸電線的電阻共計(jì)1Ω，輸送100kW的電功率，求：(1)如果采用400V的電壓輸電，輸電導(dǎo)線中的電流是多少？(2)如果采用10kV的高壓輸電，輸電線上發(fā)熱損失的功率是多少？

某發(fā)電機(jī)輸出功率為100?kW，輸出電壓為250?V.為了更有效地輸電，在發(fā)電機(jī)輸出端安裝升壓變壓器，在用戶端安裝降壓變壓器，兩變壓器間的輸電線總電阻為8.0Ω.要使輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，而用戶得到的電壓為220?V，求升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．

一個小型發(fā)電機(jī)通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶．已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為50?kW，輸出電壓為500?V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，兩個變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為15?Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220?V，變壓器本身的損耗忽略不計(jì)，在輸電過程中因輸電線間電容與感抗造成電壓的損失不計(jì)．求：(1)升壓變壓器副線圈兩端的電壓；(2)輸電線上損耗的電功率；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．

有一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)，供給一個學(xué)校照明用電，如圖所示，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個班，每班有“220?V，40?W”的燈6盞，若保證全部電燈正常發(fā)光，則：

(1)發(fā)電機(jī)輸出功率多大？

(2)發(fā)電機(jī)電動勢多大？

(3)輸電效率是多少？

(4)若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光，則發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半？

在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。某小型發(fā)電站，輸送的電功率為P=500kW，發(fā)電站輸出電壓為U1=250V.為減少輸送功率的損失，變電站先用一升壓變壓器將電壓升高到U2=5kV再輸出，在這種情況下，用戶端獲得的電功率為P1=340kW.所用變壓器均為理想變壓器。求：

(1)升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為多少？

(2)這樣輸電，效率仍然較低，若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么變電應(yīng)將電壓升高到多少向外輸電？

如圖所示，L1和L2是輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器(電壓互感器與電流互感器均靠近電壓輸入端).若已知匝數(shù)比n1∶n2=1?000∶1，n1′∶n2(1)輸電線的輸送功率；(2)輸電線上損失的功率．

某電站輸送的電功率是500kW，當(dāng)采用6kV電壓輸電時(shí)，安裝在輸電線路起點(diǎn)的電度表和終點(diǎn)的電度表一晝夜讀數(shù)相差4800kW?h(即4800度)，試求：

(1)輸電電流；

(2)輸電線的電阻；

(3)若要使輸電線上損失的功率降到輸送功率的2.304%，應(yīng)采用多高的電壓向外輸電？

一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500?kW，路端電壓為500?V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶5，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.5?Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220?V，不計(jì)變壓器能量損耗，求：(1)輸電導(dǎo)線上的功率損失；(2)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；

某學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為R=1?Ω，升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻為r=4?Ω，全校22個教室，每個教室用“220?V?40?W”的燈泡8盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則(1)輸電線上損耗的電功率多大？(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？(3)發(fā)電機(jī)的電動勢多大？

某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4?kV，通過理想變壓器升壓后向80?km遠(yuǎn)處的用戶供電.已知輸電線的電阻率為ρ=2.4×10?8Ω·m(1)升壓變壓器的輸出電壓；(2)輸電線路上的電壓損失．

某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9kW，輸出電壓為500V，輸電線的總電阻為10Ω，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%，求：

(1)村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計(jì)變壓器的損耗)

(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？

某水電站發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)如下：水以v1=3m/s的速度流入水輪機(jī)后以v2=1m/s的速度流出，流出水位比流入水位低10m，水流量為Q=10m3/s.已知水輪機(jī)的效率為75％，發(fā)電機(jī)的效率為80％(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率是多少⊕(2)如果發(fā)電機(jī)輸出電壓為240V，用戶所需電壓為220V，輸電線路中的功率損耗為發(fā)電機(jī)輸出功率的5％，輸電線的總電阻為12Ω，那么所需用升壓、降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比分別是多少⊕

風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保能源，近年來得到了快速發(fā)展，如圖所示的風(fēng)車陣中發(fā)電機(jī)輸出功率為100?kW，輸出電壓是250?V，用戶需要的電壓是220?V，輸電線總電阻為10?Ω.若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：

(1)畫出此輸電線路的示意圖；(2)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；(3)用戶得到的電功率．

發(fā)電機(jī)的路端電壓為220?V，輸出電功率為44?kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2?Ω，如果用原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶。

(1)求用戶得到的電壓和功率；(2)若不經(jīng)過變壓而直接輸送到用戶，求用戶得到的功率和電壓。

某小型水力發(fā)電站的發(fā)電輸出功率為5×104W，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V，輸電線總電阻R=5Ω.為了使輸電線上損失的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的4%，必須采用遠(yuǎn)距離高壓輸電的方法，在發(fā)電機(jī)處安裝升壓變壓器，而在用戶處安裝降壓變壓器。設(shè)用戶所需電壓為220V，不計(jì)變壓器的損失。求：

(1)輸電線上的電流；

(2)升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；

(3)可供多少盞“220V?40W”的白熾燈正常工作？

有一臺內(nèi)阻為1Ω發(fā)電機(jī)，供給一學(xué)校照明用，如圖所示，升壓比為1：4，降壓比為4：1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個班，每班有“220V，40W”燈6盞，若保證全部電燈正常發(fā)光，則：

(1)發(fā)電機(jī)輸出功率多大？

(2)發(fā)電機(jī)電動勢多大？

(3)輸電效率是多少？

小型水利發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出功率為24.5kW，輸出電壓為350V，輸電線總電阻為4Ω，為了使輸電線損耗功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，需在發(fā)電機(jī)處設(shè)升壓變壓器，用戶所需電壓為220V，所以在用戶處需安裝降壓變壓器．輸電電路圖如圖所示，求：

(1)輸電線上的電流．

(2)升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比．

(3)降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比．

一臺小型發(fā)電機(jī)的最大輸出功率為100?kW，輸出電壓有效值恒為500?V，現(xiàn)用電阻率為1.8×10?8Ω·m、橫截面積為10?5m(1)所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少？(2)如果用戶用電器的額定電壓為220?V，那么所用的理想降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少？(3)想一想，當(dāng)深夜接入電路的用電器減少時(shí)，用電器兩端的電壓是大于、小于還是等于220?V？若用電器電路中電流為100?A，求此時(shí)用電器兩端的電壓數(shù)值．

三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站，平均水位落差約100?m，水的流量約1.35×104m3/s.船只通航需要約3?500?m3/s的流量，其余流量全部用來發(fā)電．水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí)，水流減少的勢能有20%轉(zhuǎn)化為電能，重力加速度g=10m/s2．

(1)按照以上數(shù)據(jù)估算，三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多大？

(2)某省每戶月平均用電量最高為240?kW·h，三峽電站至少可以滿足該省多少戶家庭生活用電？

(3)把某抽水蓄能電站產(chǎn)生的電能輸送到城區(qū)．已知輸電功率為P，輸電線路的總阻值為R，要使輸電線路上損耗的功率小于ΔP.求輸電電壓的最小值U北京奧運(yùn)場館的建設(shè)體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)”的理念，作為北京奧運(yùn)會主場之一的國家體育館“鳥巢”擁有9.1萬個座位，其扇形屋面和大面積的玻璃幕墻不僅給人以賞心悅目之感，還隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，假設(shè)該發(fā)電系統(tǒng)在有太陽照射時(shí)的直接輸出功率為1×105W，該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓為250?V，現(xiàn)向遠(yuǎn)處輸電，示意圖如圖，所用輸電線的總電阻為8?Ω，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶16，求：(1)輸電線損耗的電功率；(2)若用戶獲得220?V電壓，則降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．

答案和解析1.【答案】解：(1)由U1U2=n1n2

得：U2=n2n1U1=5000V

又

P2=P1=100kw

而輸電線上的電流為：I2=P2U2=1000005000A=20A

(2)輸電線上損失的電壓為：U=I2×R線=20×10=200(V

)

降壓前的電壓為：U3=U2?U=4800V

【解析】(1)根據(jù)原副線圈中電壓之比與匝數(shù)成正比可求得升壓變壓器副線圈兩端的電壓，根據(jù)P=UI求得電流；

(2)根據(jù)△U=Ir求得輸送線路上損失的電壓，即可求得降壓變壓器原線圈中的電壓，根據(jù)電壓之比與匝數(shù)成正比即可求得；

(3)根據(jù)I2r求得損失的電壓，即可求得用戶得到的功率

明確匝數(shù)比與電流成反比，與電壓成正比，想法求得電流與電壓之比是解題的關(guān)鍵

2.【答案】解：建立如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電模型，要求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，先要知道原、副線圈兩端的電壓之比．本題可以線路上損耗的功率為突破口，先求出輸電線上的電流I線，再根據(jù)輸出功率求出U2，然后再求出U3．

(1)由線路損耗的功率P線=I線2R線可得

I線=P線R線=9000×4%10A=6A

又因?yàn)镻輸出=U2I線，所以

U2=P輸出I線=90006V=1500V

U3=U2?I線R線=(1

500?6×10)V=1

440

V

根據(jù)理想變壓器規(guī)律

n1n2=U1U2=5001500=13．n3n4=U3U4=1440220=【解析】(1)根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流，從而得出升壓變壓器的輸出電壓，結(jié)合輸入電壓和輸出電壓得出升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比．根據(jù)輸電線上的電壓損失得出降壓變壓器的輸入的電壓，結(jié)合降壓變壓器的輸入電壓和輸出電壓得出原副線圈的匝數(shù)之比．

(2)根據(jù)輸電電壓和輸送功率求出輸送的電流，根據(jù)電壓損失和功率損失求出用戶得出的電壓和功率．

解決本題的關(guān)鍵知道輸送功率、輸送電壓、電流的關(guān)系，以及知道變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓和電壓損失之和．

3.【答案】解：(1)全校消耗的功率P用=NP0=22×40×6W=5280W，

設(shè)線路電流為I線，輸電電壓為U2，降壓變壓器原線圈電壓為U3，則

U3U4=n3n4=41，U3=n3n4U4=41×220V=880V

I線=P用U3=5280880A=6A，

線路損失功率P損=I線2R線【解析】(1)求出全校所有白熾燈消耗的功率，為降壓變壓器的輸出功率，根據(jù)降壓變壓器的匝數(shù)比求出降壓變壓器原線圈的電壓，根據(jù)I=PU，得出輸電線上的電流，從而得出線路上損耗的功率．升壓變壓器的輸出功率等于線路損耗功率和降壓變壓器的輸入功率之和，發(fā)電機(jī)的輸出功率等于升壓變壓器的輸出功率．

(2)根據(jù)輸電線上的電流，求出電壓損失，升壓變壓器的輸出電壓等于電壓損失與降壓變壓器的輸入電壓之和，根據(jù)I=PU電壓比等于匝數(shù)之比，求出升壓變壓器的輸入電壓，根據(jù)I1=PU，求出通過發(fā)電機(jī)的電流，由E=I1r+U1求出發(fā)電機(jī)的電動勢．

(3)輸出效率η=P用P出．

解決本題的關(guān)鍵知道升壓變壓器的輸出功率等于線路損耗功率和降壓變壓器的輸入功率之和，發(fā)電機(jī)的輸出功率等于升壓變壓器的輸出功率，以及知道升壓變壓器的輸出電壓等于電壓損失與降壓變壓器的輸入電壓之和．

4.【答案】解：(1)此輸電線路的示意圖如圖所示，

(2)設(shè)輸電線上損失功率為P損，輸電電流為I，升壓變壓器輸入電壓為U0，輸出電壓為U，原、副線圈的匝數(shù)分別是n1和n2，則

P損=3.2%P

解得：P損=50×103×3.2%

W=1600

W

P用=P出?P損=4.84×104W

(3)P損=I22R

解得：I2=10A

P=IU

【解析】解決本題的關(guān)鍵知道升壓變壓器的輸出電壓、損失電壓和降壓變壓器的輸入電壓的關(guān)系，以及知道輸出功率和輸出電流和輸出電壓的關(guān)系。

(1)遠(yuǎn)距離輸電要經(jīng)過升壓變壓器，輸電線路和降壓變壓器到達(dá)用戶；

(2)用戶的得到的功率等于發(fā)電機(jī)輸出功率減去輸電線路上損失的功率；

(3)先根據(jù)△P=I2r求出輸電線上的電流；然后根據(jù)輸電線上的電流和升壓變壓器的輸出功率，求出輸出電壓，根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)成反比求出升壓變壓器的匝數(shù)比；由輸電線上的功率損失，從而得出降壓變壓器的輸入電流，根據(jù)降壓變壓器原副線圈電流比與匝數(shù)成反比求出降壓變壓器的匝數(shù)比。

5.【答案】解：(1)輸電線上的電阻：R=ρls=3.0×10?8×2×2.5×1041.5×10?4Ω=10Ω

輸電線上損失的功率：P線=P1×1%=105×1%=103W

由P線=I22R可得：

輸電線的最大電流：I2=P線R=10310A=10A

(2)輸電線上損失的電壓：U線損=I2【解析】注意第一問他提供的答案是R=10Ω而我代數(shù)據(jù)是5Ω

解決本題的關(guān)鍵知道：1、原副線圈的電壓比、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系；2、升壓變壓器的輸出電壓、電壓損失、降壓變壓器的輸入電壓的關(guān)系．

6.【答案】解：(1)升壓變壓器的原副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比，故U2=U1n2n1=12U1=3000V；

(2)輸電線上的電流為I2=PU2=1200003000A=40A

損失功率為P損=I22r=16kW；

(3)降壓變壓器原線圈的電壓為U3=U2?I【解析】(1)知道升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比，即可求得副線圈電壓；

(2)有P=UI求的輸電線路上的電壓，有P損=I2R求的損失功率；

(3)有U3=U2?I2R線求的降壓變壓器原線圈的電壓，根據(jù)n3n4=U3U4求的匝數(shù)之比。

解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比，電流表等于匝數(shù)之反比，以及知道升壓變壓器的輸出電壓、降壓變壓器的輸入電壓和電壓損失的關(guān)系，以及功率的關(guān)系。

7.【答案】解(1)根據(jù)題意△P=1%P0=1000W

由△P=I2R解得：I=ΔPR=100010A=10A

(2)損失的電壓為U損=IR=100V【解析】(1)根據(jù)P損=I2R求出輸電電流

(2)根據(jù)△U=IR求的損失的電壓

(3)根據(jù)用戶得到的功率求的降壓變壓器副線圈中的電流，匝數(shù)之比與電流成反比

解決本題的關(guān)鍵知道變壓器的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，以及知道輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系。

8.【答案】解：(1)n1n2=U1U2=2505000=120

(2)r=P?P1PU2=16Ω

P損′=2%P1=10【解析】根據(jù)輸電的效率求出損失的功率，從而得出輸送的電流，結(jié)合P=UI求出輸送的電壓。

解決本題的關(guān)鍵知道輸送功率、輸送電壓、電流的關(guān)系，知道損失的功率P損=I2R，并能靈活運(yùn)用。

9.【答案】解：由P=UI可得：

升壓變壓器的原線圈輸入電流：I1=P1U1=100×103250A=400A

輸電線上損失的功率：P損=5100×100×103W=5×103W

由P損=I2R得；輸電線上的電流I2=P損R=5×103【解析】發(fā)電機(jī)輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，根據(jù)P=UI可計(jì)算出升壓變壓器原線圈的輸入電流I1，在根據(jù)輸電線上的功率損失為5%，可計(jì)算出升壓變壓器副線圈的電流I2，根據(jù)n1n2=I2I1即可求出升壓變壓器的匝數(shù)比；由題意可計(jì)算出用戶得到的功率，根據(jù)P=UI又可計(jì)算出降壓變壓器原線圈兩端的電壓，根據(jù)U3U4=n3n4即可求出降壓變壓器的匝數(shù)比。

解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的匝數(shù)比等于原副線圈的電壓比，以及掌握輸電線上損失的功率P損=I2R.輸電線上損失的功率往往是突破口。

10.【答案】解：(1)全過程的線路示意圖如圖所示：

(2)根據(jù)U1U2=n1n2，解得升壓變壓器的輸出電壓為：

U2=220×10V=2200V

則輸電線上的電流為：

I2=PU2=440002200A=20A，

損失的功率為：

P損=I22R=400×0.2W=80W．

輸電線上損失的電壓為：

△U=I2【解析】(1)(2)畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，根據(jù)升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比和輸入電壓，求出輸出電壓，從而得出輸送的電流，根據(jù)P損=I2R求出輸電線上損耗的功率．根據(jù)輸電線上的電壓損失得出降壓變壓器的輸入電壓，從而得出用戶得到的電壓．根據(jù)功率損失求出用戶得到的功率．

(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，先根據(jù)P=UI求解電流，再根據(jù)P′=P?I2r求解戶得到的功率，根據(jù)U′=U?Ir求解戶得到的電壓．

解決本題的關(guān)鍵知道：1、原副線圈的電壓比、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系；2、升壓變壓器的輸出電壓、電壓損失、降壓變壓器的輸入電壓的關(guān)系；3、輸送功率、輸送電壓、電流的關(guān)系．

11.【答案】解：(1)輸送電功率100kW，用400V低壓送電，

輸電線上電流：I1=P【解析】該題主要考查遠(yuǎn)距離輸電相關(guān)知識。熟知電功率公式是解決本題的關(guān)鍵。

(1)根據(jù)P=UI可求采用400V的電壓輸電時(shí)，輸電導(dǎo)線中的電流；

(2)先根據(jù)功率公式求出輸電線上的電流，再根據(jù)P=I2r可求輸電線上發(fā)熱損失的功率。

12.【答案】解：輸電線損失功率：

所以，輸電線電流I2應(yīng)為：I2=P損R線=5×1038=25A

升壓變壓器原線圈電流I1為：I1=P總U1=100×103250=400A

故，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為：n1【解析】發(fā)電機(jī)輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，根據(jù)P=UI可計(jì)算出升壓變壓器原線圈的輸入電流I1，在根據(jù)輸電線上的功率損失為5%，可計(jì)算出升壓變壓器副線圈的電流I2，根據(jù)n1n2=I2I1即可求出升壓變壓器的匝數(shù)比；

由題意可計(jì)算出用戶得到的功率，根據(jù)P=UI又可計(jì)算出降壓變壓器原線圈兩端的電壓，根據(jù)U3U4=n3n4即可求出降壓變壓器的匝數(shù)比。

解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的匝數(shù)比等于原副線圈的電壓比，以及掌握輸電線上損失的功率P損=I2R，輸電線上損失的功率往往是突破口。

13.【答案】解：

(1)因?yàn)閁1U2=n1n2，所以U2=n2n1U1=2500V．

(2)P【解析】本題考查了遠(yuǎn)距離輸電問題，解答時(shí)要注意輸電線路上電能損失的計(jì)算。(1)根據(jù)理想變壓器原副線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比，求解升壓變壓器副線圈的端電壓；

(2)變壓器不改變功率，由P=UI求出輸電線中電流，由功率公式求解輸電線上損耗的電功率；

(3)用戶得到的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率減去輸電線上損失的功率，根據(jù)用戶得到的功率，由功率公式求出降壓變壓器副線圈中電流，再由電流與匝數(shù)成反比求解降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。

14.【答案】解：(1)根據(jù)題意，所有燈都正常工作的總功率為：P2′=22×6×40

W=5280W，

用電器都正常工作時(shí)的總電流為：，

兩個變壓器之間輸電線上的電流為：，

故輸電線上損耗的電功率：PR=IR2R=144

W．

升壓變壓器的輸出功率為：P1′=PR+P2′=5424W，

而發(fā)電機(jī)輸出功率即為升壓變壓器的輸入功率：P出=P1=P1′=5424W

(2)降壓變壓器上的輸入電壓：U2=4U2′=880V，

輸電線上的電壓損失為：UR=IRR=24V，

因此升壓變壓器的輸出電壓為：【解析】(1)根據(jù)用戶端所有燈泡消耗的電功率得出降壓變壓器的輸出功率，根據(jù)P=UI求出降壓變壓器副線圈的電流，結(jié)合電流比等于匝數(shù)之反比求出輸電線上的電流，從而得出輸電線上的功率損失，加上所有班級的總功率即為發(fā)電機(jī)輸出功率。

(2)根據(jù)降壓變壓器的輸出電壓，結(jié)合匝數(shù)比得出降壓變壓器的輸入電壓，通過電壓損失得出升壓變壓器的輸出電壓，從而通過匝數(shù)比得出輸入電壓，結(jié)合升壓變壓器原線圈中的電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出發(fā)電機(jī)的電動勢。

(3)用戶得到的功率與發(fā)電機(jī)輸出功率之比即為輸電效率。

(4)根據(jù)用電器的總功率，結(jié)合輸電線上的電流，得出損失的功率，從而得出發(fā)電機(jī)的輸出功率，即可知道是否減半。

解決本題的關(guān)鍵知道升壓變壓器的輸出功率等于線路損耗功率和降壓變壓器的輸入功率之和，發(fā)電機(jī)的輸出功率等于升壓變壓器的輸出功率，以及知道升壓變壓器的輸出電壓等于電壓損失與降壓變壓器的輸入電壓之和。

15.【答案】解：(1)n1n2=U1U2=2505000=120

(2)r=P?P1PU2=16Ω

P損′=2%P1=10

kW

P【解析】根據(jù)輸電的效率求出損失的功率，從而得出輸送的電流，結(jié)合P=UI求出輸送的電壓。

解決本題的關(guān)鍵知道輸送功率、輸送電壓、電流的關(guān)系，知道損失的功率P損=I2R，并能靈活運(yùn)用。

16.【答案】解：(1)已知電壓表示數(shù)為220?V，根據(jù)變壓器的變壓公式U1U2=n1n2，

得輸送電壓為U1=2.2×105V

已知電流表示數(shù)為1A，根據(jù)，

得輸送電流為I【解析】(1)根據(jù)變壓比和變流比計(jì)算出輸送電壓和電流，最后根據(jù)電功率P=UI計(jì)算輸送功率;

(2)根據(jù)ΔP=I12R計(jì)算輸電線上損失的功率。

本題實(shí)質(zhì)是電壓互感器與電流互感器的簡單運(yùn)用，電壓互感器與電流互感器是利用變壓器原理將電壓、電流減小到可測范圍進(jìn)行測量的儀器。

17.【答案】解：(1)根據(jù)功率公式P=UI得輸電電流為：I=PU=500kW6000V=2503

A

(2)輸電線路起點(diǎn)的電度表和終點(diǎn)的電度表一晝夜讀數(shù)即為輸電線損失的電能，根據(jù)W=Pt，所以損失的電功率為P損=Wt=4800kW?h24h=200

kW，

根據(jù)P=I2R得輸電線的電阻為：R=P損I2=200×103(2503)【解析】(1)根據(jù)功率公式P=UI求解輸電電流；

(2)根據(jù)焦耳定律求解輸電線的電阻；

(3)根據(jù)損失功率求解輸電電流，然后根據(jù)功率公式P=UI求解輸電電壓。

本題考查高壓輸電，關(guān)鍵是熟記公式，抓住損失功率這一橋梁。

18.【答案】

解：輸電線路原理圖如圖所示(1)根據(jù)U輸電導(dǎo)線上的電流：I2輸電導(dǎo)線上的功率損失：P損(2)輸電導(dǎo)線上的電壓：ΔU=I升壓變壓器的副線圈兩端電壓：U2降壓變壓器原線圈的電壓：U3降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：n3

【解析】對于輸電問題，要搞清電路中電壓、功率分配關(guān)系，注意理想變壓器不改變功率，只改變電壓和電流。

(1)變壓器不改變功率，由P=UI求出輸電線中電流，由功率公式P損=I2r求解輸電線上損耗的電功率；

(2)根據(jù)ΔU=Ir求出損失的電壓，則由U3=U2?U損得到降壓變壓器原線圈上的電壓，由此進(jìn)行求解即可。

19.【答案】解：(1)根據(jù)題意，畫出從發(fā)電機(jī)到教室燈泡之間的輸電過程，如圖所示．

所有燈都正常工作的總功率為

用電器都正常工作時(shí)的降壓變壓器副線圈總電流

兩個變壓器之間輸電線上的電流

故輸電線上損耗的電功率

Pr=Ir2r=256W

(2)升壓變壓器的輸出功率

而發(fā)電機(jī)輸出功率即為升壓變壓器的輸入功率

P出=P1=P′1=7296?W

(3)降壓變壓器上的輸入電壓【解析】(1)根據(jù)題意，畫出從發(fā)電機(jī)到教室燈泡之間的輸電過程，先求出燈泡工作時(shí)的總功率，再求出副線圈電流，得到輸電電流，從而求出輸電線上損失的功率；

(2)由能量守恒求出升壓變壓器的輸出功率，即發(fā)電機(jī)的輸出功率；

(3)由理想變壓器的變壓比與變流比可求出發(fā)電機(jī)的電動勢。

理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，且沒有漏磁現(xiàn)象．遠(yuǎn)距離輸電，由于導(dǎo)線通電發(fā)熱導(dǎo)致能量損失，所以通過提高輸送電壓，從而實(shí)現(xiàn)降低電損；輸電線上的損失功率與其電流的平方成正比，而與輸電線兩端的電壓的平方成反比。

20.【答案】解：(1)輸電線總電阻r=ρ2lS=2.4×10?8×2×80×1031.5×10?4?Ω=25.6?Ω

輸電線路上損失的功率為輸出功率的4%，則4%P=I2r

代入數(shù)據(jù)得I=125A

由理想變壓器P入【解析】本題主要考查了遠(yuǎn)距離輸電過程中，降壓變壓器原副線圈的功率相同。

(1)根據(jù)R=ρ?2l?S求得電阻，根據(jù)△P=I2r求得輸送的電流，根據(jù)P=UI求得升壓變壓器副線圈中的電壓；

(2)根據(jù)△U=Ir求得損失電壓。

21.【答案】解：建立如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電模型，要求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，先要知道原、副線圈兩端的電壓之比．本題可以線路上損耗的功率為突破口，先求出輸電線上的電流I線，再根據(jù)輸出功率求出U2，然后再求出U3．

(1)由線路損耗的功率P線=I線2R線可得

又因?yàn)镻輸出=U2I線，所以

U3=U2?I線R線=(1?500?6×10)V=1440?V

根據(jù)理想變壓器規(guī)律

n1n2=U1U2=5001500=13；n3n4=U3U4=1440220=7211

所以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別是1【解析】(1)根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流，從而得出升壓變壓器的輸出電壓，結(jié)合輸入電壓和輸出電壓得出升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比．根據(jù)輸電線上的電壓損失得出降壓變壓器的輸入的電壓，結(jié)合降壓變壓器的輸入電壓和輸出電壓得出原副線圈的匝數(shù)之比．

(2)根據(jù)輸電電壓和輸送功率求出輸送的電流，根據(jù)電壓損失和功率損失求出用戶得出的電壓和功率．

22.【答案】解：(1)水的質(zhì)量：m=ρQt，水輪機(jī)的輸出功率即發(fā)電機(jī)的輸入功率，

為P1=75%×(mgh+12mv12?12mv22)t=7.8×105W，

發(fā)電機(jī)的輸出功率P0=P1×80%=6.24×105W；

(2)輸電示意圖如圖所示，

發(fā)電機(jī)輸出的電流I1=P0U1=6.24×105【解析】解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比．以及知道發(fā)電機(jī)的輸出功率等于電線上消耗的功率與用戶得到的功率之和。

(1)水的重力勢能的減小量和動能的減小量，整個減小的能量有75%轉(zhuǎn)化為輸入發(fā)電機(jī)的能量，根據(jù)能量守恒定律求出發(fā)電機(jī)的輸出功率；

(2)根據(jù)輸電線路上能量的損害，求出輸電線上的電流，根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出功率和輸出電壓得出輸出電流，通過原副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比，求出升壓變壓器的匝數(shù)比．根據(jù)能量守恒得出降壓變壓器的輸入功率，降壓變壓器輸入功率與輸出功率相等，根據(jù)輸出電壓得出輸出電流，再根據(jù)電流表等于匝數(shù)之反比求出降壓變壓器的匝數(shù)比。

23.【答案】解：(1)如圖所示：

(2)輸電線因發(fā)熱而損失的功率P損=P×4%=100?kW×4%=4?kW．

輸電線電流I2=P損R線=4×10310

A=20?A．

升壓變壓器輸出電壓U2=PI2=100×10320

V=5×103【解析】(1)發(fā)電廠發(fā)出電先經(jīng)過升壓變壓器變?yōu)楦邏?，到達(dá)用戶要經(jīng)過降壓變壓器降壓最后達(dá)到用戶；

(2)由輸電線損耗功率求出輸電電流I2，再由發(fā)電機(jī)輸出功率求得升壓變壓器的輸出電壓U2，由U1，U2得升壓變壓器的匝數(shù)比；

求出升壓變壓器的匝數(shù)比后可求出降壓變壓器的原線圈的電壓，再與用戶電壓結(jié)合求出降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比；

(3)P入=P出+P損求解用戶得到的電功率。

解決本題的關(guān)鍵是知道原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，電流比等于匝數(shù)之反比，以及知道升壓變壓器的輸出電壓、降壓變壓器的輸入電壓和電壓損失的關(guān)系，以及功率的關(guān)系。

24.【答案】解：(1)線路圖所示：

升壓變壓器次級的輸出電壓，

升壓變壓器次級輸出電流

I2=n1n2I1

升壓變壓器初級輸入電流，由

P=U1I1得

I1=PU1=200A

所以

I2=n

用戶得到的功率為。

【解析】(1)根據(jù)升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比和輸入電壓，求出輸出電壓，從而得出輸送的電流，根據(jù)ΔP=I2R求出輸電線上損耗的功率，根據(jù)輸電線上的電壓損失得出降壓變壓器的輸入電壓，從而得出用戶得到的電壓，根據(jù)功率損失求出用戶得到的功率。

(2)根據(jù)功率公式求出輸電線電流，根據(jù)歐姆定律求損失的電壓，從而求得用戶的電壓，再根據(jù)功率公式求用戶得到的功率。

本題考查遠(yuǎn)距離輸電內(nèi)容，解題的關(guān)鍵：1、原副線圈的電壓比、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系；2、輸送功率、輸送電壓、電流的關(guān)系；要熟練掌握各量之間的關(guān)系，特別輸電線上各量與變壓器各量的關(guān)系。

25.【答案】解：(1)輸電線上損失的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的4%，則P損=2000W，又P損=I2R，可得I=20A；

(2)升壓變壓器的輸出電壓U=PI=2500V，故升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2502500=110，

輸電線上損耗的電壓U′=RI=100V，則降壓變壓器的輸入電壓U3=2500?100=2400V，輸出電壓為220V，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2400220=12011；

(3)白熾燈的消耗功率為40W，降壓變壓器的輸入功率P3=U3I=48000W，【解析】(1)根據(jù)輸電線上損失的功率求出電流大??；

(2)分別求出電壓器兩端的電壓，然后根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比求解；

(3)根據(jù)降壓變壓器的