Question

【题目】某中学有一台应急备用发电机，发电机线圈内阻为r＝1 Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V，40 W”规格的电灯6盏，要求所有灯都正常发光，输电线路如图所示．求：

(1)发电机的输出功率；

(2)发电机的电动势；

(3)输电线上损耗的电功率．

Answer 1

【答案】（1）P1=5424 W；（2）E＝250 V；（3）ΔP＝144 W

【解析】

(1)所有灯都正常工作的总功率：P＝22×6×40 W＝5280 W

通过电灯的总电流

根据 得

输电线上的电流：I3＝I4＝6 A

降压变压器原线圈电压：U3＝＝880 V

输电线上的电压损失：ΔU＝I3R＝24 V

因此升压变压器的输出电压：U2＝U3＋ΔU＝904 V

根据 得

升压变压器输入电压U1＝U2＝226 V

输入电流

所以发电机的输出功率为P1＝U1I1＝5424 W.

(2)根据闭合电路欧姆定律，发电机的电动势

E＝U1＋I1r＝250 V.

(3)输电线上损耗的电功率：