問題詳情:
如圖為遠距離輸電過程的示意圖。已知某個小型發電機的輸出功率為90 kW,發電機的電壓為250 V,通過升壓變壓器升高電壓後向遠處輸電,輸電線總電阻為5 Ω,在用户端用一降壓變壓器把電壓降為220 V,要求在輸電線上損失的功率控制為2 kW(即用户得到的功率為88 kW),求:
(1)降壓變壓器輸出的電流和輸電線上通過的電流。
(2)輸電線上損失的電壓和升壓變壓器輸出的電壓。
(3)兩個變壓器各自的匝數比。
【回答】
(1)400 A 20 A
(2)100 V 4 500 V
(3)1∶18 20∶1
【解析】(1)由於用户獲得的電壓與降壓變壓器輸出電壓相同,根據功率的相關公式可知降壓變壓器輸出電流為
I4== A=400 A
根據輸電導線消耗的功率P損的相關公式可知:
I2== A=20 A。
(2)由歐姆定律可知輸電導線消耗的電壓為
U損=I2r=20×5 V=100 V,
根據升壓變壓器功率守恆可得升壓變壓器輸出電壓U2,即
U2== V=4 500 V。
(3)由輸電導線上兩端電壓的關係可知降壓變壓器原線圈兩端的電壓為
U3=U2-U損=4 500 V-100 V=4 400 V,
根據理想變壓器原、副線圈與匝數的關係可知
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知識點:電能的輸送
題型:計算題