【高二物理】在远距离输电时,假设发电端电压恒定,减小输电线的电阻,那么用户端得到的功率、电压咋变?

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【高二物理】远距离输电的一道题目》》》~

首先单个灯的额定电流为
I0=40/220A
那么全校所有灯的总电流为
I=22*6*40/220A=24A
那么降压变压器的输入端电流,也就是输电电流Is=24/4=6A
那么输电电阻上的电压Usr=4*6=24V
根据功率不变原理,降压变压器的输入端输入的功率为
P2in=22*6*40=5280W
则降压变压器输入端的电压为
U2in=5280/6=880V
则升压变压器的输出端电压为U1out=880+24=904V
升压变压器的输入端电压为U2in=904/4=226V
升压变压器的输入端电流为I1in=I=24A
那么发电机的净输出功率为Pf.out=226*24=5424W
发电机电动势Ef=226+24*1=250V
输电线电流和电阻分别为6A 和 4Ω,则输电损耗功率Px=6*6*4=144W

A、由于发电厂的输出电压不变,升压变压器的匝数不变,所以升压变压器的输出电压不变,故A错误.B、由于发电厂的输出功率增大,则升压变压器的输出功率增大,又升压变压器的输出电压U2不变,根据P=UI可得输电线上的电流I线增大,根据U损=I线R,输电线上的电压损失增大,根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得,降压变压器的输入电压U3减小,降压变压器的匝数不变,所以降压变压器的输出电压减小,故B错.C、升压变压器的输出功率增大,又升压变压器的输出电压U2不变,根据P=UI可得输电线上的电流I线增大,即降压变压器的输入电流增大,则输出电流也增大.故C正确.D、根据P损=I线2R,又输电线上的电流增大,电阻不变,所以输电线上的功率损失增大,故D错误.故选:C

首先我们先考虑一个完整的回路(将用户用电看成一个电阻,输电线看成一个电阻),可以得到输电线和用户用电串联,那么这就是一个简单的串联电路问题。
串联电路分压,用户电阻不变,输电线电阻变小,则导致用户分压变大,功率变大(U^2/R),输电线分压变小,功率变小。
所以在实际问题中往往采用质量好的输电线,保证输电线分压尽可能小。在远距离输电的情况下采取高压输电,区域分流的方式减少电的损耗。


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