Question

【題目】如圖所示，學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為n1：n2=1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為n3：n4=4：1，輸電線(xiàn)總電阻為R線(xiàn)=4Ω，全校有22間教室，每間教室安裝“220V 40W”的電燈6盞，要求所有的電燈都正常發(fā)光，求：

（1）輸電線(xiàn)上損耗的電功率P損多大？
（2）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：所有電燈正常發(fā)光時(shí)消耗的功率為 P燈=40×22×6W=5280W=P4

由于燈正常發(fā)光時(shí)，降壓變壓器副線(xiàn)圈兩端電壓U4=220V，

所以降壓變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓 =

解得：U4= V=880V

兩變壓器之間輸電線(xiàn)上的電流為 I線(xiàn)= A=6A

輸電線(xiàn)上損失的功率 P損=I線(xiàn)2R=62×4W=144W

（2）解：升壓變壓器副線(xiàn)圈兩端電壓 U2=U3+U損=（880+24）V=904V

升壓變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓 U1= U2= V=226V

升壓變壓器原線(xiàn)圈中的電流 I1= I線(xiàn)= A=24A

發(fā)電機(jī)內(nèi)阻上的電壓 Ur=I1r=24V

發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì) E=U1+Ur=226V+24V=250V

【解析】通過(guò)理想升壓變壓器T1將電送到用戶(hù)附近，然后用理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶(hù)供電家中．提升電壓的目的是降低線(xiàn)路的功率損失，從而提高用戶(hù)得到的功率．由教室獲得的功率與正常發(fā)光的電壓可求得，線(xiàn)路上的損失電壓．再功率可算出輸電上的電阻．由理想變壓器的變壓比與變流比可求出發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)．

【考點(diǎn)精析】利用變壓器原理和應(yīng)用對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知變壓器的高壓線(xiàn)圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)繞制，低壓線(xiàn)圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線(xiàn)繞制．