题目内容
13.一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机输出电压为222V,降压变压器原、副线圈匝数比为5:1,两个变压器间的输电导线的总电阻为10Ω,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成电压的损失不计,已知降压变压器副线圈按如图所示电路接11盏灯泡,它们的额定电压都为220V,额定功率都为100W,为保证11盏灯泡能正常工作,求:(1)发电机的输出功率;
(2)升压变压器原、副线圈的匝数比.
分析 (1)求出灯泡的额定电流,再求出降压变压器副线圈的总电流,根据电压与匝数及电流的关系,求出降压变压器原线圈两端的电压和降压变压器原线圈中的电流;
求出输电线上的功率损失和电压损失,求出用户得到的功率,根据发电机的输出功率P=${P}_{用户}^{\;}+{P}_{损耗}^{\;}$
(2)求出升压变压器原线圈中的电流,根据电流与匝数成反比即可得出升压变压器原、副线圈的匝数比
解答 解:(1)灯泡的额定电流$I=\frac{P}{U}=\frac{100}{220}=\frac{5}{11}A$
降压变压器副线圈中的电流${I}_{4}^{\;}=11I=11×\frac{5}{11}A=5A$
对降压变压器:$\frac{{U}_{3}^{\;}}{{U}_{4}^{\;}}=\frac{{n}_{3}^{\;}}{{n}_{4}^{\;}}$
解得:${U}_{3}^{\;}=5×220=1100V$
$\frac{{I}_{3}^{\;}}{{I}_{4}^{\;}}=\frac{{n}_{4}^{\;}}{{n}_{3}^{\;}}$
解得$\frac{{I}_{3}^{\;}}{5}=\frac{1}{5}$
${I}_{3}^{\;}=1A$
输电线上损失的电压${U}_{损}^{\;}={I}_{3}^{\;}R=1×5=5V$
升压变压器副线圈两端的电压${U}_{2}^{\;}={U}_{3}^{\;}+{U}_{损}^{\;}=1100+5=1105V$
输电线上损失的功率${P}_{损}^{\;}={I}_{3}^{2}R={1}_{\;}^{2}×5=5W$
用户得到的功率${P}_{用户}^{\;}=11×100=1100W$
发电机的输出功率$P={P}_{用户}^{\;}+{P}_{损}^{\;}=1100+5=1105W$
升压变压器原线圈中的电流${I}_{1}^{\;}=\frac{P}{{U}_{1}^{\;}}=\frac{1105}{222}A$
升压变压器原副线圈的匝数比与电流成反比$\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}=\frac{{I}_{2}^{\;}}{{I}_{1}^{\;}}=\frac{1}{\frac{1105}{222}}=\frac{222}{1105}$
答:(1)发电机的输出功率1105W;
(2)升压变压器原、副线圈的匝数比为$\frac{222}{1105}$
点评 对于输电问题,要搞清电路中电压、功率分配关系,注意理想变压器不改变功率.基础题.
A. | 曲线运动一定是变速运动 | |
B. | 曲线运动一定是匀速运动 | |
C. | 合外力为零时,物体可以做曲线运动 | |
D. | 曲线运动一定不可能是匀变速运动 |
A. | 左臂和右臂的摆动始终是反相的 | B. | 左臂和左腿的摆动始终是反相的 | ||
C. | 左臂和右腿的摆动始终是反相的 | D. | 左臂和右臂的摆动始终是同相的 |
A. | 电压表的示数为20$\sqrt{2}$V | |
B. | 滑动变阻器的触头P向a端移动,电流表示数变小 | |
C. | 滑动变阻器的触头P向a端移动,电压表示数变小 | |
D. | 去除R1外的黑纸,用光照射光敏电阻,电流表示数变大 |