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物理必考如图所示.是供电设备向居民楼用户输电的示意图.为保证居民楼内

2024-01-20 16:52:32信息公告576

如图所示,是供电设备向居民楼用户输电的示意图.为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证220V.当居民楼内消耗的功率为44kW的时候,sKm物理好资源网(原物理ok网)

(1)通过输电线的电流为多少?sKm物理好资源网(原物理ok网)

(2)若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少?sKm物理好资源网(原物理ok网)

(3)居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部门申请“增容”,即增加用电功率.当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW,所有用电器均在正常工作时,输电线损失的功率比“增容”前增加了多少?sKm物理好资源网(原物理ok网)

(4)若要求减小输电线损失的功率,用学过的公式及知识说明应采取的措施.

试题答案

解:①通过输电线的电流为:I1===200A.sKm物理好资源网(原物理ok网)

答:电流是200A.sKm物理好资源网(原物理ok网)

②输电线分担的电压:U2=IR=200A×0.1Ω=20V.sKm物理好资源网(原物理ok网)

供电设备的输出电压:U=U1+U2=220V+20V=240V.sKm物理好资源网(原物理ok网)

答:供电设备的输出电压240V.sKm物理好资源网(原物理ok网)

③增容后输电线中电流:I2===400A,sKm物理好资源网(原物理ok网)

P损2=I22R=(400A)2×0.1Ω=16000WsKm物理好资源网(原物理ok网)

增容前输电线损失的功率:P损1=I12R=(200A)2×0.1Ω=4000WsKm物理好资源网(原物理ok网)

输电线损失的功率比“增容”前增加了:△P=16000W-4000W=12000WsKm物理好资源网(原物理ok网)

答:输电线损失的功率比“增容”前增加了12000W.sKm物理好资源网(原物理ok网)

④由P=I2R线可知,导线上损失的功率与电流的平方和导线的电阻有关.减小输电线损失的电功率时,为保障用户的用电器正常工作,I不能减小,只能减小R线.R线随导线长度的变短而变小,随横截面积变大而变小,还跟材料有关.因居民楼到供电设备间距离不能变短,所以导线的长度不能变小,减小输电线的电阻应换用较粗的导线或改变输电线的材料(例如:铝线换成铜线),从而达到减小输电线损失的功率的目的.sKm物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)已知电压和消耗的功率,可求电流.sKm物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知输电线电阻,先求输电线分担的电压,再加上用户的电压,就是供电设备的输出电压.sKm物理好资源网(原物理ok网)

(3)先求增容后输电线电流,再求增容后输电线损失的功率和增容前输电线损失的功率,二者之差就是输电线损失的功率比“增容”前增加的功率.sKm物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据公式可知减小电阻可以达到目的.sKm物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查电功率的计算,串联电路的电压规律,欧姆定律的应用,还有节能的措施.sKm物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:欧姆定律:同一导体同状态,电压电阻定电流,电阻导体本属性,材料长短粗细恒。