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发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:
(1)画出此输电线路的示意图
(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.
(3)用户得到的电功率是多少?
分析:画出输电线路图,由输电线损耗功率求出输电电流I2,再由发电机输出功率与输出电压求得升压变压器的原线圈的电流I1,由是I1,I2得升压变压器的匝数比;
求出升压变压器的匝数比后可求出降压变压器的原线圈的电压,再与用户电压结合求出降压变压器的原副线圈的匝数比.
解答:解:(1)输电线路的示意图如图所示,
(2)输电线损耗功率P线=100×4% kW=4 kW,又P线=I22R线
输电线电流I2=I3=20 A
原线圈中输入电流I1=
P
U1
=
100000
250
A=400 A
所以
n1
n2
=
I2
I1
=
20
400
=
1
20

这样U2=U1n2/n1=250×20 V=5000 V         U3=U2-U线=5000-20×10 V=4800 V
所以
n3
n4
=
U3
U4
=
4800
220
=
240
11

(3)用户得到的电功率P=100×96% kW=96 kW
答:(1)输电线路如图所示.
(2)升压变压器的原副线圈匝数比为1:20,降压变压器的原副线圈匝数比为240:11.
(3)用户得到的电功率是96KW.
点评:明确匝数比与电流成反比,与电压成正比,想法求得电流与电压之比是解题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某村在较远的地方建立一座水电站,发电机输出功率为100kW,输出的电压500V,输电线的电阻为10欧姆,允许输电线上损失的功率为输送总功率的4%.求:
(1)在用户需220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的匝数比分别是多少?
(2)如果用户计划生产用电60kW,其余是照明用电,那么最多可安装“220V/40W”的电灯多少盏?

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科目:高中物理 来源: 题型:

某交流发电机输出功率为5×105 W,输出电压为U=1.0×103 V,假如输电线的总电阻R=10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压U=380V.
(1)画出输电线路的示意图.(标明各部分的符号)
(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(使用的变压器是理想变压器)

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科目:高中物理 来源: 题型:

一座小型水电站发电机输出功率为100KW,输出电压为500V,输电线的电阻为10Ω,允许功率损耗为输出功率的4%.求:
(1)画出供电线路图
(2)在用电单位需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?
(3)如果用电单位计划生产用电60KW,其余是照明用电,那么最多可装“220V,40W”的电灯多少盏?

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科目:高中物理 来源: 题型:

某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求:
(1)村民和村办小企业需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图5-5-6所示,某小型水电站发电机输出功率为10 kW,发电机输出电压为400 V,向远距离用户供电,为了减少电能损失,使用2 kV高压输电,最后用户得到220 V、9.5 kW的电力(即电功率).求:

图5-5-6

(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2;

(2)输电线路导线电阻R线;

(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4.

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