Question

某發(fā)電站通過燃燒煤來發(fā)電．每1kg煤放熱500J熱能，熱能發(fā)電效率為0.8．發(fā)電站通過升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶，發(fā)電機(jī)輸出功率是120kW，輸出電壓是240V，升壓器原副線圈的匝數(shù)之比為1：25，輸電線的總電阻為10Ω，用戶需要電壓為220V．則：
（1）輸電線上損失的電功率為多少？
（2）降壓器的匝數(shù)比為多少？

Answer 1

分析：電要遠(yuǎn)送低壓，電損較高，所以提高電壓，從而減少電損．如圖所示是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖．發(fā)電機(jī)輸出功率等于用戶得到的功率加上電線損失的功率．同時運(yùn)用損失的功率及電線總電阻可算出加入電線兩端電壓，從而求出降壓器的匝數(shù)比．

解答：解：（1）發(fā)電機(jī)輸出功率為：P₁=0.6×400×500W=1.2×10⁵ W   
   送電電壓為：U₂=

n1

n2

U₁═25×240V=6000V                   
   送電電流為：I₂=

P

U2

=

1.2×105

6000

A=20（A）
   損失的功率為：P_損=I₂²R_線=20²×10W=4000W                 
   （2）U₃=U₂-I₂R_線=（6000-20×10）V=5800V 
   則降壓變壓器的匝數(shù)比：

n3

n4

=

U3

U4

=

5800

220

=

290

11

               
 答：（1）輸電線上損失的電功率為4000W；（2）降壓器的匝數(shù)比為290：11．

點(diǎn)評：提高輸電電壓，從而降低電線電流，導(dǎo)致電線損失功率減小，用戶得到功率越多．