课程基本信息课例编号2020QJ11WLRJ062学科物理年级高二学期第二学期课题电能的输送教科书书名：物理选择性必修第二册出版社：人民教育出版社出版日期：2020年5月学生信息姓名学校班级学号课后练习1.采用110kV高压输电，输送电功率为4800kW的电能，输电导线中的电流是多少？如果用110V电压输送同样功率的电能，输电导线中电流是多少？我们在初中曾经做过类似的题目，那时是用直流电路的知识来处理的。在纯电阻的交流电路中，同样有公式U＝IR和P＝UI。想想看，这里的U和I的含义与初中有什么不同？2.从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05Ω，用1100V和11kV两种电压输电。试估算两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失。3.如果用220V和11kV两种电压来输电，设输送的电功率、输电线上功率损失、导线的长度和电阻率都相同，求导线的横截面积之比。4.发电厂交流发电机输出电压为500V，输出功率为100kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为2%，输电线总电阻为20Ω，用户得到的电压220V。求：发电厂附近的升压变压器和用户附近的降压变压器的匝数比各多大？（所用变压器都看作理想变压器）参考答案：1.当电压为110kV时，导线中的电流𝐼=𝑃𝑈=4800×103110×103=43.6A；当电压为110V时，导线中的电流𝐼=𝑃𝑈=4800×103110=4.36104A。这里的U和I指的是交变电流的有效值。2.用1100V输电时，输电线上的电流𝐼=𝑃𝑈=200×1031100=182A，输电线上的电压损失U损=IR=9.1V；用11kV输电时，输电线上的电流𝐼=𝑃𝑈=200×10311×103=18.2A，输电线上的电压损失U损=IR=0.91V。3.设输送的电功率为P，输电电压为U，输电线的功率损失为P损，导线的长度为L，电阻率为，横截面积为S，根据P损=（𝑃𝑈）2∙𝜌𝐿𝑆，S与U2成反比，所以横截面积之比为2500：14.P损=2%P1=2000W，由P损=I22r，得I2=10A，升压变压器初级线圈的电流I1=P1/U1=200A，因此𝑛1𝑛2=𝐼2𝐼1=120；升压变压器次级线圈电压U2=10000V，输电线上的电压损失Ur=I2r=200V，因此降压变压器初级线圈电压为U3=U2-Ur=9800V，因此𝑛3𝑛4=𝑈3𝑈4=49011。
