Question

【题目】如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校11个教室（每个教室有“220V，40W“的白炽灯6盏）供电．如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1：4和4：1，那么：

（1）发电机的输出功率应是多大？
（2）发电机的电动势是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：降压变压器的输出功率P2=11×6×40W=2640W，

降压变压器的输出电流 ，

则输电线上的电流 ，

输电线上损失的功率 ，

发电机的输出功率P1=P2+P损=2640+36W=2676W．

答：发电机的输出功率应是2676W；

（2）解：升压变压器的输出电压 ，

升压变压器的输入电压 V，

升压变压器原线圈的电流

则发电机的电动势E=U1+I1r=223=12V=235V．

答：发电机的电动势为235V．

【解析】（1）根据降压变压器的输出电流，通过原副线圈的电流比等于匝数比求出输电线上的电流，从而得出输电线上的功率损失，结合降压变压器的输出功率求出发电机的输出功率．（2）根据发电机的输出功率求出升压变压器的输出电压，从而得出升压变压器原线圈的电压，结合原线圈的电流，通过闭合电路欧姆定律求出发电机的电动势．
【考点精析】利用电功率和电功和变压器原理和应用对题目进行判断即可得到答案，需要熟知电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式；变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制．