Question

11．發(fā)電站的電源通過(guò)升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶，如果升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器．
（1）畫(huà)出上述輸電全過(guò)程的原理圖；
（2）發(fā)電機(jī)的輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：25，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流；
（3）若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸電功率的4%，求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓；
（4）計(jì)算降壓變壓器的輸出功率．

Answer 1

分析 根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比求出升壓變壓器的輸出電壓，通過(guò)輸出功率求出導(dǎo)線上的電流，根據(jù)P=I²R求出輸電線上的電阻．通過(guò)歐姆定律求出輸電線路上的電壓降，從而求出降壓變壓器的輸入電壓

解答 解：（1）輸電全過(guò)程的原理圖如圖

（2）對(duì)升壓變壓器，據(jù)公式$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$有：
U₂=$\frac{{n}_{2}{U}_{1}}{{n}_{1}}$=25×250 V=6250 V
P₁=P₂，I₂=P2/U2=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}=\frac{100000}{6250}$ A=16 A
（3）因?yàn)椋篜_線=${I}_{2}^{2}$R_線，又P_線=0.04P₁
所以：R_線=$\frac{0.04{P}_{1}}{{I}_{2}^{2}}=\frac{4000}{162}$Ω=15.625Ω．
因?yàn)椤鱑=U₂-U₃=I²R_線，所以：
U₃=U₂-I₂R_線=6250 V-16×15.625 V=6000 V．
（4）P₄=P₁-P_線=0.96P1=0.96×100000W=96 kW
答：（1）畫(huà)出上述輸電全過(guò)程的原理圖如圖；
（2）升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流分別為6250V，16A；
（3）輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓分別為15.625Ω和6000V；
（4）計(jì)算降壓變壓器的輸出功率為96KW

點(diǎn)評(píng) 理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，且沒(méi)有漏磁現(xiàn)象．遠(yuǎn)距離輸電，由于導(dǎo)線通電發(fā)熱導(dǎo)致能量損失，所以通過(guò)提高輸送電壓，從而實(shí)現(xiàn)降低電損