20xx粤教版高中物理选修3-227远距离输电

20xx粤教版高中物理选修3-227远距离输电内容摘要：

得到的电功率为 P ′ ＝ P － Δ P ＝ P1 －Pρ lU2S. 答案 BD 借题发挥 输电线功率损耗为纯电阻损耗，为电热损耗，关系式 Δ P ＝ I2线 R 线 成立，而 Δ P ＝U2R 线不成立；利用 U 线 ＝ I 线 R 线 及 Δ P＝U2线R 线成立．计算时要注意区分线损电压和输电电压的区别． 【变式 1 】 ( 单选 ) 某用电器离供电电源的距离为 L ，线路上的电流为 I ，若要求线路上的电压降不超过 U ，已知输电导线的电阻率为 ρ ，那么，该输电导线的横截面积最小值是 ( ) ． A.ρLU B.2 ρ LIU C.Uρ LI D.2 ULIρ 解析 输电线的电阻 R 线 ＝UI由电阻定律得 R ＝ ρ 2 LS得 S ＝2 ρ LIU， B 正确． 答案 B 【典例 2 】 发电机的端电压为 220 V ，输出功率 44 k W ，输电导线的电阻为 Ω ，如果用初、次级线圈匝数之比为 1 ∶ 10 的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为 10 ∶ 1的降压变压器降压供给用户． ( 1) 画出全过程的线路示意图； ( 2) 求用户得到的电压和功率； ( 3) 若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率． 远距离输电的电路分析与计算 思路点拨 画好电路图，将各物理量在图上标准确，然后理解各物理量之间的关系． 解析 (1) 示意图如下图所示． (2) 由图可知，升压变压器次级的输出电压 U2＝n2n1U1＝ 2 200 V ．据理想变压器 P 入 ＝ P 出 ，则升压变压器次级的输出电流 I2＝PU2＝44 1032 200 A ＝ 20 A ，输电线上的功率损失和电压损失分别为 P 损 ＝ I22R 线 ＝ 202 W ＝ 80 W . U 损 ＝ Δ U ＝ IR 线 ＝ 20 0. 2 V ＝ 4 V ．所以降压变压器初级上的输入电压和电流为 U3＝ U2－ U 损 ＝ 2 200 V － 4 V ＝ 2 196 V ， I3＝ I2＝ 20 A. 降压变压器次级的输出电压和电流为 U4＝n4n3U3＝110 2 196 V ＝ 2 V ， I4＝n3n4I3＝ 10 20 A ＝ 200 A. 用户得到的功率为 P4＝ U4I4＝ 200 W ＝ 104 W . ( 3) 若直接用 220 V 低压供电，电路如图所示，则输电电流 I ＝PU1＝44 103220 A ＝ 220 A. 输电线路上的电压损失 Δ U ＝ IR 线 ＝ 200 V ＝ 40 V . 所以用户得到的电压 U2＝ U1－ Δ U ＝ 2 20 V － 4 0 V ＝ 180 V ， 用户得到的功率为 P ＝ U2I ＝ 180 200 W ＝ 104 W . 答案 见解析 借题发挥 处理远距离输电问。