组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 交变电流 > 远距离输电 > 高压输电的原理与优点
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:152 题号:8514624
情境  如图所示为某小型水电站发电机示意图,矩形线框匝数,线圈面积,电阻不计.线框置于的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动.若水电站输出的电功率为100kW,现准备向远处输电,所用输电线的总电阻为,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的,用户获得的电压.

设问
1.画出远距离输电的图示.
2.写出发电机线圈从图示位置开始转动时,产生的感应电动势的瞬时值表达式.
3.选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器?(理想变压器)
素养及质量水平评析.
设问1:科学思维——水平3
能在熟悉的生活中,抽象出清晰、系统的输电流程是解决高压输电问题的基础.
设问2:科学思维——水平3
从转动的线圈模型得出交变电流的瞬时值表达式.
设问3:科学态度与责任——水平3
通过对输电过程的分析,明确输电过程中变压器的作用,体会如何减少能源的损耗.
素养达成任务要求
设问1:
任务1:远距离输电中通常采用什么方式输电?
任务2:这种输电方式中需要几个变压器?分别是什么变压器?
设问2:
任务1:线圈在磁场中转动时产生的感应电动势的最大值是多大?
任务2:线圈所在的图示位置是中性面位置,还是与中性面垂直的位置?
设问3:
任务1:输电线上允许的最大电流多大?
任务2:发电机的输出电流多大?
任务3:降压变压器的输出电流多大?

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(1)求输电导线损耗的功率;
(2)若为了降低损耗,把输电电压提高为220kV,求提高输电电压后比原来少损耗的功率;
(3)为了进一步节约能源,请你为输电环节提出一条以上改进措施。
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