多选题
中国发布的“双碳战略”,计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体,特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若在输送电能总功率不变的情况下,仅将原来的500kV高压输电升级为1000kV的特高压输电,下列说法正确的是( )
A
若输电线不变,则输电线上损失的电压变为原来的1/2
B
若输电线不变,则输电线上损失的功率变为原来的1/2
C
若输电线损失功率不变,则传输相同距离所需的同种导线横截面积是原来的1/2
D
若输电线损失功率不变,则使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍
答案解析
正确答案:AD
解析:
我们来分析这道题目:
背景信息是中国的“双碳战略”,即计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。这里提到电力是实现这一目标的重要手段,特别是在远距离输送清洁电能方面。题目考察的是特高压输电技术(从500kV升级到1000kV)对输电效率的影响。
首先,我们需要了解几个关键概念:
- 输电功率 \(P\) 由公式 \(P = VI\) 表示,其中 \(V\) 是电压,\(I\) 是电流。
- 输电线上损失的功率 \(P_{loss}\) 由公式 \(P_{loss} = I^2 R\) 表示,其中 \(R\) 是输电线的电阻。
假设输送电能的总功率 \(P\) 不变,当电压从500kV提高到1000kV时,根据 \(P = VI\) 可知电流 \(I\) 将减半。
接下来,我们逐一分析每个选项:
A. 若输电线不变,则输电线上损失的电压变为原来的1/2。
- 损失电压 \(V_{loss} = IR\)。由于电流 \(I\) 减半,损失电压也减半。因此,这个说法是正确的。
B. 若输电线不变,则输电线上损失的功率变为原来的1/2。
- 实际上,输电线上损失的功率 \(P_{loss} = I^2 R\)。因为电流 \(I\) 减半,损失功率变为原来的 \((1/2)^2 = 1/4\)。所以这个说法不正确。
C. 若输电线损失功率不变,则传输相同距离所需的同种导线横截面积是原来的1/2。
- 如果要保持损失功率不变,需要改变导线的电阻 \(R\)。如果电压翻倍,电流减半,为了保持 \(P_{loss} = I^2 R\) 不变,电阻需要变为原来的4倍。而电阻与导线横截面积成反比,因此导线横截面积需要变为原来的1/4。所以这个说法也不正确。
D. 若输电线损失功率不变,则使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍。
- 如果导线材料和粗细都不变,要保持损失功率不变,可以通过增加传输距离来实现。因为电阻 \(R\) 正比于长度 \(L\),所以需要使电阻 \(R\) 增加4倍才能保持损失功率不变。这意味着传输距离可以是原来的4倍。因此,这个说法是正确的。
最终,正确答案是 AD。
相关知识点:
特高压输电电压功率变
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