5.某水力發(fā)電廠中流過發(fā)電機(jī)的水的流量Q=2m3/s,落差h=5m.已知該發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的總功率為50%,發(fā)電機(jī)輸出的電壓U1=250V,輸電線的總電阻R=25Ω,允許損失的功率為輸出功率的5%,水的密度取ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2.不計輸電其他能量損失,為使用戶得到的電壓為220V,輸電線路上使用的理想升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少?

分析 根據(jù)題意求出發(fā)電機(jī)的輸出功率;根據(jù)輸電損失的功率求出輸電電流,由功率的變形公式求出輸電電壓;然后根據(jù)升壓變壓器原副線圈電壓求出變壓器的匝數(shù)比;求出輸電電壓損失,然后求出減壓變壓器輸入電壓,由變壓器的變壓比求出降壓變壓器的匝數(shù)比

解答 解:設(shè)時間t內(nèi)流過發(fā)電機(jī)的水的質(zhì)量為m,水的密度為ρ,則:
發(fā)電機(jī)輸出功率:P輸出=$\frac{mgh}{t}$×50%=Qρgh×0.5
代入數(shù)據(jù)得:P輸出=2×1×103×10×5×0.5 W=5×104 W
輸出電壓U0=250V;輸電電流為I,輸電損失功率為P,有:P=I2r=P×0.05
得:I=$\sqrt{\frac{{P}_{損}}{r}}=\sqrt{\frac{{P}_{出}×0.05}{r}}=\sqrt{\frac{5×1{0}^{4}×0.05}{25}}A=10A$
則送電電壓為:
U=$\frac{{P}_{出}}{{I}_{送}}=\frac{5×1{0}^{4}}{10}V=5000V$
所以升壓變壓器的匝數(shù)比為:
n1:n2=U0:U=250:(5×103)=1:20
輸電線電壓損失:
U=IR=10×25 V=250 V
用戶端:
U1=U-U=5×103V-250 V=4750 V
照明電壓:
U2=220 V
所以降壓變壓器的匝數(shù)比:
n1′:n2′=U1:U2=4750:220=475:22
答:該輸電線路所使用的理想升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是1:20,475:22

點評 解決本題的關(guān)鍵知道:1、原副線圈電壓之比、電流之比與匝數(shù)之比的關(guān)系;2、升壓變壓器輸出電壓、電壓損失、降壓變壓器的輸入電壓之間的關(guān)系

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,在xoy平面的第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直xoy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,兩個相同的帶電粒子以相同的速度v0先后從y軸上坐標(biāo)(0,3L)的A點和B點(坐標(biāo)未知)垂直于y軸射入磁場,在x軸上坐標(biāo)($\sqrt{3}$L,0)的C點相遇,不計粒子重力及其相互作用.根據(jù)題設(shè)條件可以確定(  )
A.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑B.帶電粒子的電荷量
C.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間D.帶電粒子的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.太陽光中包含的某種紫外線的頻率為v1,DVD影碟機(jī)中讀取光盤數(shù)字信號的紅色激光的頻率為v2,體檢胸部透視使用的X光的頻率為v3.則下列結(jié)論正確的是( 。
A.這三種頻率大小關(guān)系是v1<v2<v3
B.X光是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的
C.紫外線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的
D.紅色激光是原子的外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑,質(zhì)量為4kg的汽缸豎直放置,活塞面積S=2×10-3m2、厚度、質(zhì)量均不計,活塞與汽缸之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,平衡時活塞到汽缸底部的距離為24cm,先對活塞施加以一豎直向上的拉力F,使活塞緩慢向上移動,直至汽缸對地面的壓力恰好為零,已知大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa,取g=10m/s2.求:活塞緩慢向上移動的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.利用某一半導(dǎo)體器件將一正弦交變電流的波形變成如圖所示的情況,下面敘述正確的是(  )
A.它仍然是交變電流
B.它的有效值是對應(yīng)它的正弦交變電流的一半
C.它的有效值是對應(yīng)它的正弦交變電流有效值的$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍
D.讓它通過自感線圈仍能產(chǎn)生自感電動勢,只是其峰值減小一半

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場中的金屬桿ab與導(dǎo)軌保持良好接觸,可能使電容器C的上板帶正電的方法是(  )
A.金屬桿向左加速運(yùn)動B.金屬桿向右加速運(yùn)動
C.金屬桿向右減速運(yùn)動D.金屬桿向左減速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,a,b兩顆質(zhì)量相同的人造地球衛(wèi)星分別在半徑不同的軌道上繞地球作勻速圓周運(yùn)動,則( 。 
A.衛(wèi)星a的周期大于衛(wèi)星b的周期B.衛(wèi)星a的動能大于衛(wèi)星b的動能
C.衛(wèi)星a的勢能大于衛(wèi)星b的勢能D.衛(wèi)星a的機(jī)械能小于衛(wèi)星b的機(jī)械能

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場中,一帶電小球用絕緣輕繩(不伸縮)懸于O點,平衡時小球位于A點,此時繩與豎直方向的夾角θ=53°,繩長為l,B、C、D到O點的距離均為l,BD水平,OC豎直.BO=CO=DO=l.
(1)將小球移到B點,給小球一豎直向下的初速度vB,小球到達(dá)懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力,求vB的大小.
(2)當(dāng)小球移到D點后,讓小球由靜止自由釋放,求:小球首次經(jīng)過懸點O正下方時的速率.(計算結(jié)果可帶根號,取sin 53°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在一根張緊的繩上掛著4個擺球a、b、c、d,它們的擺長關(guān)系是la=lc=l,lb=1.5l,ld=0.5l.當(dāng)a擺擺動時,其余各擺也隨之振動起來,則( 。
A.b擺的振幅最大
B.c擺的振幅最小
C.b擺的振動周期為2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$
D.b擺的振動周期最大,d擺的振動周期最小

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