题目内容
人们利用发电机把天然存在的各种形式的能量转化为电能,为了合理地利用这些能源,发电站要修建在靠近这些天然资源的地方.但用电的地方却分布很广,因此需要把电能输送到很远的地方.某电站输送电压U=5000V,输送功率P=500kW,安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜读数相差4800kW?h.试求:
(1)该电路的输电效率和输电线的电阻.
(2)如果发电机输出电压为250V,用户需要电压为220V.要使输电损耗为5%,分别求升压和降压变压器的原、副线圈匝数之比.(计算时取
≈3.5)
(1)该电路的输电效率和输电线的电阻.
(2)如果发电机输出电压为250V,用户需要电压为220V.要使输电损耗为5%,分别求升压和降压变压器的原、副线圈匝数之比.(计算时取
12.5 |
(1)输电线路损耗的功率为:P损=
=200(kW) ①
所以该电路的输电效率η=
=60% ②
设输电线的电阻是r,由电功率公式可得:
输入功率P=UI
P损=I2r ③
将数据代入上述公式可得:r=20(Ω) ④
(2)设升压变压器原、副线圈的匝数比是n1:n2,降压变压器原、副线圈的匝数比是n3:n4
设升压变压器原、副线圈端的电流分别为I1、I2,则由变压器电流与原、副线圈匝数间的关系式可得:
=
⑤
P′损=5%P=2.5×104(W)
P′损=I22r ⑥
升压变压器原线圈端:P=I1U1 ⑦
将数据代入⑤⑥⑦式可得:
=
⑧
降压变压器原线圈端的电流为I2,副线圈端电流为I4,则:
I4=
=
则:
=
解得:
=
=
答:(1)该电路的输电效率为60%,电线的电阻为20Ω.
(2)如果发电机输出电压为250V,用户需要电压为220V.要使输电损耗为5%,升压变压器的原、副线圈匝数之比为35:2000,
降压变压器的匝数比为4750:77.
4800kW?h |
24h |
所以该电路的输电效率η=
P-P损 |
P |
设输电线的电阻是r,由电功率公式可得:
输入功率P=UI
P损=I2r ③
将数据代入上述公式可得:r=20(Ω) ④
(2)设升压变压器原、副线圈的匝数比是n1:n2,降压变压器原、副线圈的匝数比是n3:n4
设升压变压器原、副线圈端的电流分别为I1、I2,则由变压器电流与原、副线圈匝数间的关系式可得:
I2 |
I1 |
n1 |
n2 |
P′损=5%P=2.5×104(W)
P′损=I22r ⑥
升压变压器原线圈端:P=I1U1 ⑦
将数据代入⑤⑥⑦式可得:
n1 |
n2 |
35 |
2000 |
降压变压器原线圈端的电流为I2,副线圈端电流为I4,则:
I4=
P?95% |
U4 |
47500 |
22 |
则:
I4 |
I2 |
n3 |
n4 |
解得:
n3 |
n4 |
| ||
35 |
4750 |
77 |
答:(1)该电路的输电效率为60%,电线的电阻为20Ω.
(2)如果发电机输出电压为250V,用户需要电压为220V.要使输电损耗为5%,升压变压器的原、副线圈匝数之比为35:2000,
降压变压器的匝数比为4750:77.
练习册系列答案
相关题目