Question

【題目】某水電站的水位落差為20 m，通過(guò)水輪機(jī)的流量為10 m/s，發(fā)電效率為20%。水流通過(guò)水輪機(jī)時(shí)，使水輪機(jī)以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。水輪機(jī)帶動(dòng)的線圈共1 000匝，線圈面積0.2 m，線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈電阻不計(jì)。發(fā)電機(jī)先經(jīng)過(guò)匝數(shù)比為1:10的升壓變壓器后經(jīng)輸電線輸送到遠(yuǎn)處，再由降壓變壓器降壓后給用戶供電。若按最大功率供電時(shí)輸電線路損耗的功率為發(fā)電機(jī)最大輸出功率的2%，用戶電壓為220V。g取10N/kg，求：

（1）輸電線的總電阻；

（2）降壓變壓器的匝數(shù)比。

Answer 1

【答案】（1）1.25Ω （2）

【解析】

(1)發(fā)電機(jī)的輸出電壓的有效值:

代入數(shù)據(jù)得：

最大輸出功率：

代入數(shù)據(jù)得：

發(fā)電機(jī)的最大輸出電流的有效值：

輸電線中的最大電流有效值與發(fā)電機(jī)最大輸出電流有效值的關(guān)系：

代入數(shù)據(jù)得：

(2)升壓變壓器副線圈的電壓為，則：

降壓變壓器原線圈的電壓為，則：

降壓變壓器原副線圈電壓關(guān)系為：

代入數(shù)據(jù)得：