第5节 电能的输送
一、选择题
1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是( )
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
答案 AC
解析 设输电功率为P，输电电压为U，输电线的电阻为R，则输电线上损失的功率为P损＝2R，若P、R一定，则P损∝，采用高压输电可以减少输电线上的电功率损失；若P损、P一定，则R∝U2，又R＝ρ，ρ、L一定时输电导线的横截面积S∝，采用高压输电可使输电导线的横截面积大大减小，从而节省输电线的材料。故选项A、C正确。
2．如图为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是( )
A．减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的功率损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电一定是电压越高越好
答案 B
解析 依据题中输电原理，电路中的功率损耗ΔP＝I2R线，而R线＝ρ，减小输电线的横截面积，输电线的电阻会增大，则会增大输电线上的功率损失，A错误；由P＝UI可知，P一定的情况下，输送电压U增大，I减小，ΔP减小，B正确；若输送电压一定，输送功率越大，则电流I越大，ΔP越大，C错误；输送电压并不一定越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，D错误。
3．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )
A.＝ B．I1U1＝IR
C．I1U1＝I2U2 D．I2＝
答案 C
解析 升压变压器原、副线圈的电流之比等于原、副线圈匝数的反比，故A错误；理想变压器的输入功率不等于输电线上损耗的功率，B错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，则U1I1＝U2I2，C正确；U2等于输电导线电阻两端电压及降压变压器初级线圈两端的电压之和，所以U2≠I2·R，则I2≠，D错误。
4．远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为ΔP，若输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为，输电线电阻不变，那么输电电压应增为( )
A．32U B．16U C．8U D．4U
答案 C
解析 输电线上损失的电功率ΔP＝I2R＝2R，当输送的电功率P′＝4P，而输电线中损失的电功率ΔP′＝时，由ΔP′＝2R得，输电电压U′＝8U。故选C。
5．用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比S1∶S2为( )
A. B. C.2 D.2
答案 C
解析 由输送的电功率P＝IU，损失的电功率ΔP＝I2R，得ΔP＝R。由题意知，R1＝R2，由此得＝，因为R＝ρ，根据题意ρ、L相等，所以＝。
