Question

【題目】某水電站的配電設(shè)施，該電站發(fā)電機(jī)組的輸出電壓為500V，輸出電功率為50kW，如果用總電阻為16Ω的輸電線向遠(yuǎn)處用戶送電，要求輸電線上損失的電功率是發(fā)電機(jī)組輸出功率的3.2%，該電站安裝了一臺升壓變壓器，到達(dá)用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用，不考慮變壓器的能量損失．求：
（1）畫出此輸電線路的示意圖．
（2）用戶得到的電功率是多少．
（3）在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．

Answer 1

【答案】
（1）解：此輸電線路的示意圖如圖所示

（2）解：設(shè)輸電線上損失功率為P損，輸電電流為I，升壓變壓器輸入電壓為U0，輸出電壓為U，原、副線圈的匝數(shù)分別是n1和n2，則

P損=3.2%P

解得：P損=50×103×3.2% W=1600 W

P用=49400W

P損=I2R

解得：I=10A

P=IU

解得：U=5000V

答：用戶得到的電功率是49400W

（3）解：設(shè)輸電線上損失電壓為U損，降壓變壓器輸入電壓為U3，輸出電壓為U4，原、副線圈的匝數(shù)分別是n3和n4，則：

U損=IR；

U3=U﹣U損

解得：U3=4840V；

答：在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別為1：10，22：1

【解析】（1）遠(yuǎn)距離輸電要經(jīng)過升壓變壓器，輸電線路和降壓變壓器到達(dá)用戶（2）用戶的得到的功率等于發(fā)電機(jī)輸出功率減去輸電線路上損失的功率；（3）先根據(jù)△P=I2r求出輸電線上的電流；然后根據(jù)輸電線上的電流和升壓變壓器的輸出功率，求出輸出電壓，根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比求出升壓變壓器的匝數(shù)比．求出輸電線上的電壓損失，從而得出降壓變壓器的輸入電壓，根據(jù)降壓變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比求出降壓變壓器的匝數(shù)比
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了變壓器原理和應(yīng)用的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制，低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制才能正確解答此題．