Question

17．風力發(fā)電作為新型環(huán)保新能源，近幾年來得到了快速發(fā)展．如圖是所建的風車陣．如果風車陣中發(fā)電機總輸出功率為100kW，輸出電壓是250V，先后經(jīng)過升壓變壓器和降壓變壓器傳輸?shù)接脩�，設輸電線的總電阻為10Ω．若要求輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：
（1）輸電線上的電壓損失為多少？
（2）輸電線路中設置的升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為多少？
（3）用戶得到的電能使多少盞“220V，40W”的燈泡正常發(fā)光？

Answer 1

分析 （1）由輸電線損耗功率求出輸電電流I₂，根據(jù)△U=Ir求得損失的電壓
（2）再由發(fā)電機輸出功率與輸出電壓求得升壓變壓器的原線圈的電流I₁，由是I₁，I₂得升壓變壓器的匝數(shù)比；
（3）求得用戶得到的功率，即可求得燈的盞數(shù)

解答 解：（1）損失的功率為△P=4%P=4000W
$△P{=I}_{2}^{2}r$
解得I₂=20A
損失的電壓為△U=I₂r=200V
（2）升壓變壓器副線圈的電壓為$U′=\frac{P}{{I}_{2}}=\frac{100000}{20}=5000V$
升壓變壓器的匝數(shù)之比為
$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}=\frac{U}{U′}=\frac{250}{5000}=\frac{1}{20}$
（3）用戶的到得功率P_用=96%P=96kW
燈泡正常發(fā)光的個數(shù)為$N=\frac{{P}_{用}}{{P}_{燈}}=2400$ 盞
答：（1）輸電線上的電壓損失為200V
（2）輸電線路中設置的升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：20
（3）用戶得到的電能使2400盞“220V，40W”的燈泡正常發(fā)光．

點評 解決本題的關鍵是知道原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，電流比等于匝數(shù)之反比，抓住損失的功率求得輸送線路上的電流是解題的關鍵