某电站利用水能发电.河水流量为Q=5m3/s.落差h=10m.水能发电的总效率η=0.5.电站通过升压器.输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户.若发电机输出电压是400V.升压器原副线圈的匝数之比为2:25.输电线的总电阻为4Ω.用户需要电压为220V．假设变压器是理想的.输电线路如图所示.取ρ水=103kg/m3.g=10m/s2．求:(1)输� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某电站利用水能（只考虑重力做功）发电，河水流量为Q=5m³/s，落差h=10m，水能发电的总效率η=0.5，电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是400V，升压器原副线圈的匝数之比为2：25，输电线的总电阻为4Ω，用户需要电压为220V．假设变压器是理想的，输电线路如图所示，取ρ_水=10³kg/m³，g=10m/s²．求：
（1）输电线上损失的功率
（2）降压器上原、副线圈的匝数比．

分析：（1）水能发电的总效率η=0.5，先根据能量守恒定律求解发电机的输出功率，然后根据P=UI求解输出电流，再根据变压器的变流比公式

求解升压变压器的输出电流．最后根据P_损=I²R求解电损；
（2）先根据串联电路的电压分布规律求解降压器上原线圈的输入电压，然后根据变压器的变压比公式求解变压器的匝数比．

解答：解：（1）P_出=

ηmgh

ηρ水Vgh

=ηρ_水Qgh
代入已知数据，解得P_出=2.5×10⁵ W
Ι₁=

P出

升压器的匝数比

P_损=I₂²R
代入数据，解得 P_损=1.0×10⁴ W
（2）?U₂=

n2U1

U₃=U₂-I₂R
降压器的匝数比：

代入数据，解得

240

答：（1）输电线上损失的功率为1.0×10⁴ W；
（2）降压器上原、副线圈的匝数比为240：11．

点评：本题关键是先根据能量守恒定律求解发电机的输出功率，然后结合变压的变压比公式、变流比公式列式求解，不难．

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9.625

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存在摩擦阻力

（只需写出任意其中的一个原因即可）