Question

有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，设发电机的效率为50%，输出电压为350V，输电线的电阻为

Answer 1

解题思路：根据发电机的效率求出发电机的输出功率，再根据输电线上损失的功率P_损=I²R求出输电线上的电流，由P=UI得出升压变压器的电压，根据电压之比等于线圈的匝数比得出升压变压器的原副线圈匝数比．

根据输电线上的电流求出输电线上的电压损失，从而得出降压变压器的输入电压，根据原副线圈的电压比得出降压变压器的匝数比．

（1）发电机的输出功率P＝

mgh×50%

t＝1×105W．

（2）P损＝5%P＝I2R，

得I=50A，则升压变压器的输出电压U1＝

P

I＝

1×105

50=2000V

所以升压变压器的匝数比：

n1

n2＝

U

U1＝

350

2000＝

7

40．

输电线上的电压损失U损=IR=50×2=100V

则输入降压变压器的电压U₂=U₁-U_损=2000-100=1900V，

降压变压器的匝数比：

n3

n4＝

U2

U3＝

1900

220＝

95

11．

答：（1）发电机的输出功率1×10⁵W；

（2）所用的升压、降压变压器原、副线圈的匝数比分别为7：40，95：11

点评：

本题考点： 变压器的构造和原理；远距离输电．

考点点评： 决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率P损=I2R．