某發(fā)電廠通過兩條輸電線向遠處的用電設(shè)備供電，當發(fā)電廠輸出的功率為P0時，額定電壓為U的用電設(shè)備消耗的功率為P1.若發(fā)電廠用一臺升壓變壓器T1先把電壓升高，仍通過原來的輸電線供電，到達用電設(shè)備所在地，再通過一臺降壓變壓器T2把電壓降到用電設(shè)備的額定電壓，供用電設(shè)備使用，如下圖所示.這樣改動后，當發(fā)電廠輸出的功率仍為P0，用電設(shè)備可獲得的功率增加至P2.試求所用升壓變壓器T1的原線圈與副線圈的匝數(shù)比N1/N2以及降壓變壓器T2的原線圈與副線圈的匝數(shù)比n1/n2各為多少?

解析：沒有用變壓器之前,輸電線上消耗的電功率

=P0-P1=I02R.(式中R為輸電線電阻,I0為發(fā)電廠的輸出電流)

輸電線電阻R=                                                        ①

用電設(shè)備的電壓為U=                                                      ②

用了變壓器后,輸電線上消耗的電功率為=P0-P2=I2R                             ③

(式中的I是輸電線上的電流,也是升壓變壓器副線圈和降壓變壓器原線圈上的電流)

由①式和③式可得I=I0                                                                        ④

所以

用電設(shè)備獲得P2的功率時，通過用電設(shè)備的電流為I′=

將②式代入后得I′=                                                      ⑤

由④式和⑤式得.

答案：

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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：0101 期中題 題型：計算題

某發(fā)電廠通過兩條輸電線向遠處的用電設(shè)備供電。當發(fā)電廠輸出的電功率為P0時，額定電壓為U的用電設(shè)備消耗的實際功率為P1（這時用電設(shè)備兩端的實際電壓恰好是額定電壓）。為了減少輸電線上的功率損失，發(fā)電廠用一臺升壓變壓器先把電壓升高，仍通過原來的輸電線向用電設(shè)備供電，到達用電設(shè)備后，再用一臺降壓變壓器把電壓降到用電設(shè)備的額定電壓U，供其使用。這樣改造后，發(fā)電廠輸出的功率仍是P0時，用電設(shè)備得到的功率可增加到P2。
（1）在虛線框內(nèi)畫出改造后輸電示意圖；
（2）求所增加的升壓變壓器和降壓變壓器的變壓比（原、副線圈匝數(shù)比）各是多少？

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