Question

14．如圖為遠距離輸電電路圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器．某河段安裝一臺發(fā)電機，發(fā)出的功率為1000KW，發(fā)電機輸出電壓為500V，在輸送途中輸電線的電阻為5Ω，允許損耗總功率的5%，用戶額定電壓為220V．下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 用戶所用升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比應(yīng)為1：20
• B． 用戶所用升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比應(yīng)為500：11
• C． 隨用戶用電器的增多，降壓變壓器的輸出電壓降低
• D． 隨用戶用電器的增多，輸電效率增大

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓由輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個過程中的功率、電壓關(guān)系．理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系．

解答 解：AB、輸電線上損耗的功率為：
${P}_{損}^{\;}=1000×1{0}_{\;}^{3}×5%=5×1{0}_{\;}^{4}W$
根據(jù)${P}_{損}^{\;}={I}_{\;}^{2}R$得：
$I=\sqrt{\frac{{P}_{損}^{\;}}{R}}=\sqrt{\frac{5×1{0}_{\;}^{4}}{5}}=100A$
升壓變壓器原線圈上的電流為：
${I}_{1}^{\;}=\frac{P}{{U}_{1}^{\;}}=\frac{1000×1{0}_{\;}^{3}}{500}=2000A$
升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為：
$\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}=\frac{I}{{I}_{1}^{\;}}=\frac{100}{2000}=\frac{1}{20}$．故A正確，B錯誤；
C、由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U₂不變，根據(jù)P=UI可輸電線上的電流I_線增大，根據(jù)U_損=I_線R，輸電線上的電壓損失增大，根據(jù)降壓變壓器的輸入電壓U₃=U₂-U_損可得，降壓變壓器的輸入電壓U₃減小，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓減小，故C正確．
D、根據(jù)P_損=${I}_{線}^{2}R$，隨用戶用電器的增多，則電路中的電流增大，電廠的輸出功率增大，則：η=$[1-\frac{（\frac{P}{U}）^{2}R}{P}]×$100%=$（1-\frac{PR}{{U}^{2}}）×100$%，發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線上的電阻不變，所以輸電線上損耗的功率占總功率的比例隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而增大；輸電效率隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而減�。�故D錯誤．
故選：AC

點評 對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)．