某水電站，水流的高度差為h=5m，流量Q=2m3/s，若發(fā)電機(jī)的總效率為50%，輸出電壓為250V，輸電線路總電阻R=30Ω，允許損失功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的6%，為使用戶獲得220v電壓，則該輸電線路所使用的理想升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220v 100W”的電燈正常發(fā)光？
解：設(shè)升壓變壓器匝數(shù)比為n1∶n2，原線圈電壓為U1，副線圈電壓為U2，電流為I2，輸入功率P1，輸出功率P2。降壓變壓器匝數(shù)比為n3∶n4，原線圈電壓為U3，輸入功率P3，輸出功率P4，副線圈的電壓為U4，輸電線上損失的功率為ΔP，電壓損失為ΔU，電阻為R，水的流量為Q，發(fā)電機(jī)效率為η，水的密度為ρ，重力式能為E重
由題知E重=ρQtgh
發(fā)電機(jī)的輸入功率為P1=E重/t，P1=ρQgh ①
發(fā)電機(jī)的輸出功率P2=ηP1 ② P2=50000w
輸電線上損失的功率ΔP=6% P2 ③ ΔP=3000w
ΔP=I22R ④ I2=10A
又因?yàn)镻2=U2I2 ⑤ U2=5000v
ΔU=I2R ⑥ ΔU=U2－U3 ⑦
由⑥⑦式得U3=4700 v
所以n1∶n2=U1∶U2=1∶20，n3∶n4=U3∶U4=235∶11≈21∶1
P4=P3=P2－ΔP ⑧ P4=47000w
n=P4/100w=47000w/100w=470盞
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：山西省康杰中學(xué)2010-2011學(xué)年高二下學(xué)期期中試題物理試卷 題型：038

某水電站，水流的高度差為h＝5 m，流量Q＝2 m3/s，若發(fā)電機(jī)的總效率為50％，輸出電壓為250 v，輸電線路總電阻R＝30 Ω，允許損失功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的6％，為使用戶獲得220 v電壓，則該輸電線路所使用的理想升壓．降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220 v　100 W”的電燈正常發(fā)光？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（18分）利用水流和太陽(yáng)能發(fā)電，可以為人類提供清潔能源。水的密度，太陽(yáng)光垂直照射到地面上時(shí)的輻射功率，地球表面的重力加速度取g=10m／s2。

   （1）三峽水電站發(fā)電機(jī)輸出的電壓為18kV。若采用500kV直流電向某地區(qū)輸電5.0×106kW，要求輸電線上損耗的功率不高于輸送功率的5％，求輸電線總電阻的最大值；

   （2）發(fā)射一顆衛(wèi)星到地球同步軌道上（軌道半徑約為地球半徑的6.6）利用太陽(yáng)能發(fā)電，然后通過(guò)微波持續(xù)不斷地將電力輸送到地面，這樣就建成了宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站。求衛(wèi)星在地球同步軌道上向心加速度的大��；

   （3）三峽水電站水庫(kù)面積約1.0×109m2，平均流量Q=1.5×l04m3／s，水庫(kù)水面與發(fā)電    機(jī)所在位置的平均高度差h=l00m，發(fā)電站將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的總效率。在地球同步軌道上，太陽(yáng)光垂直照射時(shí)的輻射功率為10P0。太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20％，將電能輸送到地面的過(guò)程要損失50％。若要使（2）中的宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站的發(fā)電能力與三峽電站相當(dāng)，衛(wèi)星上太陽(yáng)能電池板的面積至少為影大?

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年北京市西城區(qū)高三第二次模擬考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

（18分）利用水流和太陽(yáng)能發(fā)電，可以為人類提供清潔能源。水的密度，太陽(yáng)光垂直照射到地面上時(shí)的輻射功率，地球表面的重力加速度取g=10m／s2。
（1）三峽水電站發(fā)電機(jī)輸出的電壓為18kV。若采用500kV直流電向某地區(qū)輸電5.0×106kW，要求輸電線上損耗的功率不高于輸送功率的5％，求輸電線總電阻的最大值；
（2）發(fā)射一顆衛(wèi)星到地球同步軌道上（軌道半徑約為地球半徑的6.6）利用太陽(yáng)能發(fā)電，然后通過(guò)微波持續(xù)不斷地將電力輸送到地面，這樣就建成了宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站。求衛(wèi)星在地球同步軌道上向心加速度的大小；
（3）三峽水電站水庫(kù)面積約1.0×109m2，平均流量Q=1.5×l04m3／s，水庫(kù)水面與發(fā)電   機(jī)所在位置的平均高度差h=l00m，發(fā)電站將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的總效率。在地球同步軌道上，太陽(yáng)光垂直照射時(shí)的輻射功率為10P0。太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20％，將電能輸送到地面的過(guò)程要損失50％。若要使（2）中的宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站的發(fā)電能力與三峽電站相當(dāng)，衛(wèi)星上太陽(yáng)能電池板的面積至少為影大?

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年北京市西城區(qū)高三第二次模擬考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

（18分）利用水流和太陽(yáng)能發(fā)電，可以為人類提供清潔能源。水的密度，太陽(yáng)光垂直照射到地面上時(shí)的輻射功率，地球表面的重力加速度取g=10m／s2。

   （1）三峽水電站發(fā)電機(jī)輸出的電壓為18kV。若采用500kV直流電向某地區(qū)輸電5.0×106kW，要求輸電線上損耗的功率不高于輸送功率的5％，求輸電線總電阻的最大值；

   （2）發(fā)射一顆衛(wèi)星到地球同步軌道上（軌道半徑約為地球半徑的6.6）利用太陽(yáng)能發(fā)電，然后通過(guò)微波持續(xù)不斷地將電力輸送到地面，這樣就建成了宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站。求衛(wèi)星在地球同步軌道上向心加速度的大��；

   （3）三峽水電站水庫(kù)面積約1.0×109m2，平均流量Q=1.5×l04m3／s，水庫(kù)水面與發(fā)電    機(jī)所在位置的平均高度差h=l00m，發(fā)電站將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的總效率。在地球同步軌道上，太陽(yáng)光垂直照射時(shí)的輻射功率為10P0。太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20％，將電能輸送到地面的過(guò)程要損失50％。若要使（2）中的宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站的發(fā)電能力與三峽電站相當(dāng)，衛(wèi)星上太陽(yáng)能電池板的面積至少為影大?

 

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