如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng),由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)向全校22個(gè)教室(每個(gè)教室有“220V,40W”的白熾燈6盞)供電. 白熾燈都正常發(fā)光.如果每條輸電線的電阻R都是2Ω,升壓變壓器和降壓變壓器(都認(rèn)為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是1:4和4:1,那么:
(1)輸電線上的電流是多大?
(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)是多大?
(3)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是多大?
分析:(1)根據(jù)題意得到降壓變壓器的輸出功率;根據(jù)變壓器的變壓比公式
U1
U2
=
n1
n2
求解降壓變壓器的輸入電壓;然后根據(jù)P=UI求解降壓變壓器的輸入電流;
(2)根據(jù)P=I2?R求解電損,根據(jù)能量守恒定律,用戶得到的功率加上電損即為發(fā)電機(jī)的輸出功率;
(3)先根據(jù)變流比公式求解升壓變壓器的輸入電流,然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢.
解答:解:(1)全校消耗的功率P=22×40×6W=5280W
U2′
U3
=
n3
n4

U2′=
n3
n4
U3=
4
1
×220V=880V
設(shè)線路電流為I
I=
P
U2′
=
5280
880
A=6A
(2)線路損失功率:
P=I2?R=6×6×2×2W=144W
P=P+P=(5280+144)W=5424W
(3)設(shè)原線圈電流為I1,
I1
I線
=
n2
n1
,
I1=
n2
n1
I=
4
1
×6A=24A
U1=
P
I1
=
5424
24
V=226V
E=U1+I1r=(226+24×1)V=250V
答:(1)輸電線上的電流是6A;
(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)是5424A;
(3)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是250V.
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是明確遠(yuǎn)距輸電的原理,然后結(jié)合變壓器的變壓比公式、變流比公式、閉合電路歐姆定律列式求解.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng),由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)向全校22個(gè)教室供電,每個(gè)教室有“220V,40W”的白熾燈6盞.如果輸電線的總電阻R是4Ω,升壓變壓器和降壓變壓器(都認(rèn)為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是1:4和4:1,那么:

(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)是多大?
(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng),由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)向全校22個(gè)教室(每個(gè)教室有“220V,40W“的白熾燈6盞)供電.如果輸電線的總電阻R是4Ω,升壓變壓器和降壓變壓器(都認(rèn)為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是1:4和4:1,那么:

(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)是多大?
(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是多大?
(3)輸電效率是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng),由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)向全校22個(gè)教室(每個(gè)教室有“220V,40W”的白熾燈6盞)供電.如果輸電線的總電阻R是4Ω,升壓變壓器和降壓變壓器(都認(rèn)為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是1:4和4:1,要求所有燈都正常發(fā)光,那么:
(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)是多大?
(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是多大?
(3)輸電線上損耗的電功率多大?

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如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng),由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)向全校22個(gè)教室(每個(gè)教室有“220V,40W”的白熾燈6盞)供電.如果輸電線的總電阻R是4Ω,升壓變壓器和降壓變壓器(都認(rèn)為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是1:4和4:1,要求所有燈都正常發(fā)光,那么:

(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)是多大?

(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是多大?

(3)輸電線上損耗的電功率多大?

 

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