Question

一個(gè)小型水力發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出電壓U₀=250 V，內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)，最大輸出功率為P_m=30 kW，它通過總電阻R_線=2.0 Ω的輸電線直接向遠(yuǎn)處的居民區(qū)供電.設(shè)居民區(qū)所有用電器都是額定電壓U_用=220 V的白熾燈，總功率為P_用=22 kW，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化.

(1)當(dāng)居民區(qū)的電燈全部使用時(shí)，電燈兩端的電壓是多少伏?發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出的電功率多大?

(2)若采用高壓輸電，在發(fā)電機(jī)端用升壓變壓器，在用戶端用降壓變壓器，且不計(jì)變壓器和用戶線路的損耗.已知用戶變壓器的降壓比為40∶1，當(dāng)全部用戶電燈正常發(fā)光時(shí)，輸電線上損耗的功率多大?

Answer 1

(1)如圖4-3-7，

圖4-3-7

P_用=,R_用=2.2 Ω，

I=A=59.5 A，

U_燈=IR_用≈130.9 V≈131 V，

P_輸=U₀I=14 880 W≈14.9 kW.

(2)如圖4-3-8，P_用=U₄I₄,U₄=220 V,I₄=100 A，

圖4-3-8

=,I₃=I₄=2.5 A，

P_損=I₃²·R_線=12.5 W.