题目内容
【题目】高考临近，为保证高三工作正常开展，防止停电事故发生，江油中学领导班子决定购买一台应急备用发电机，要求如下：一是保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为完成任务以某物理老师牵头调查，发现以下数据：每间教室有日光灯20盏，每盏20W，额定电压均为220V；发电机安装位置距离并网接口约500米，计算得出所用电线每米电阻约2.0×10-3Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为n1：n2=1：4，降压变压器的匝数比为n3：n4=4：1，该物理老师画出示意图如图所示。试求：
（1）输电线总电阻R线是多少？
（2）购买的发电机功率P应不小于多少？
（3）发电机输出的电压U1是多少才能保证灯泡正常发光？
【答案】（1）2Ω（2）38.4 kW（3）240V
【解析】
（1）输电线电阻R线=2×500×2.0×10-3Ω=2Ω
（2）所有电灯正常发光时消耗的功率为：P灯
=P4=P3
由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压：
=220V
所以降压变压器原线圈两端电压：
解得：
=880V
两变压器之间输电线上的电流为：
A=40A
输电线上损失的功率：
W=3200W
所以P=P灯+P损=38400W=38.4kW
即所购发电机额定功率不得低于38.4 kW。
(3)升压变压器副线圈两端电压：
=960V
升压变压器原线圈两端电压：
V=240V
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