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    一座小型水电站，水以3 m/s的速度流入水轮机，而以1 m/s的速度流出.流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量为1 m3/s.如果水流能量的75%供给发电机，20%使水温度升高.求：

    (1)水温升高多少？

    (2)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率多大？

    (3)发电机的输出电压为240 V，输电线路电阻为Ω，允许损失的电功率为5%，用户所需电压为220 V，请问升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？（变压器为理想变压器，g取10 m/s2，水的比热容为1×103 cal/kg·℃，1 cal=4.2 J）

    解析：(1)每秒水流机械能损失为ΔE=（v12-v22）+mgΔh=2×104 J

    其中有20%使水温升高，则cmΔt=20%ΔE

    所以Δt==9.6×10-4 ℃.

    (2)发电机的输出功率为P出=×80%，而t=1 s

    所以P出=12 kW.

    (3)画出发电机经变压器到用户的供电线路示意图

    图4-3-5

    P线=5%P出=600 W

    因为P线=I线2R线  所以I线=6 A

    又因I2=I线=6 A，I1==50 A

    所以对升压变压器有即

    又因为I3=I线=6 A，I4=

    所以，对降压变压器有.

    答案：（1）9.6×10-4 ℃  (2)P出=12 kW  (3)升压变压器的,降压变压器的.


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    （1）水温升高多少？

    （2）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？

    （3）发电机的输出电压为240 V，输电线路电阻为16 Ω，允许损失的电功率为5%，用户所需电压为220 V，如图25所示，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？〔变压器为理想变压器，g取10 m/s2，水的比热容为1×103 cal/(kg·℃)，1 cal=4.2 J〕

    图25

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    (1)水温升高多少？
    (2)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率多大？
    (3)若发电机的输出电压为240 V，输电线路总电阻为Ω，允许损失的电功率为输出功率的5%，用户所需电压为220 V，则在送电过程中所用的升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？[变压器为理想变压器，g取10 m/s2，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]

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    (1)水温升高多少？

    (2)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率多大？

    (3)若发电机的输出电压为240 V，输电线路总电阻为Ω，允许损失的电功率为输出功率的5%，用户所需电压为220 V，则在送电过程中所用的升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？[变压器为理想变压器，g取10 m/s2，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]

     

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    图18

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