Question

一座小型水電站發(fā)電機(jī)輸出功率為100KW，輸出電壓為500V，輸電線的電阻為10Ω，允許功率損耗為輸出功率的4%．求：
（1）畫(huà)出供電線路圖
（2）在用電單位需要220V電壓時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？
（3）如果用電單位計(jì)劃生產(chǎn)用電60KW，其余是照明用電，那么最多可裝“220V，40W”的電燈多少盞？

Answer 1

分析：（1）畫(huà)出升壓變壓器和降壓變壓器，標(biāo)上對(duì)應(yīng)的電壓和電流值．
（2）由輸電線損耗功率求出輸電電流I₂，由變壓器的輸出功率與電流之比求解出升壓變壓器的輸出電壓，根據(jù)變壓比公式求解升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；同理求解降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)．
（3）根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．

解答：解：（1）如圖所示

（2）設(shè)輸電線的電流I₂，則根據(jù)P_損=

I

2 2

r，
解得I₂=

4000 10

=20A．
升壓變壓器次級(jí)電壓U₂=

P

I2

=

105W

20A

=5000V
升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比

n1

n2

=

U1

U2

=

500

5×103

=

1

10

降壓變壓器初級(jí)電壓U₃=U₂-Ir=5000-20×10=4800V
降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比

n3

n4

=

U3

U4

=

4800

220

=

240

11

（3）根據(jù)能量守恒定律，有：
（1-4%）×10⁵-6×10⁴=n×40 
解得：n=900盞 
答：（1）畫(huà)出供電線路圖，如圖所示；
（2）在用電單位需要220V電壓時(shí)，所用升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為240：11；
（3）如果用電單位計(jì)劃生產(chǎn)用電60KW，其余是照明用電，那么最多可裝“220V，40W”的電燈900盞．

點(diǎn)評(píng)：明確匝數(shù)比與電流比成反比，與電壓比成正比，想法求得電流與電壓之比是解題的關(guān)鍵．