2.
远距离输电的三组关系及两种损耗如下:
电压关系:
,
,![]()
电流关系:
,
,![]()
电功率关系:
,
,![]()
两种损耗:功率损耗
,输送电压损耗
|
[特别提醒]:输电线上的能量损耗是热损耗,计算时只能用 |
[例3](2009华师附中)某小型水电站,水以 3 m / s 的速度流入水轮机,而以 l m / s 的速度流出。流出水位比流入水位低1. 6 m ,水流量为 2 m 3/s。如果水流能量的75% 供给发电机。求:
⑴ 若发电机效率为 80%,则发电机的输出功率为多大?
⑵ 发电机的输出电压为240V,输电线路的电阻为19.2Ω ,许可损耗功率为 2%,用户所需电压为220V,则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少?
[解析] ⑴每秒钟流过发电机的水的质量为![]()
每秒钟水流机械能的损失为
,
发电机的输出功率![]()
(2)发电机经变压器到用户的供电线路如图所示.图中T1为升压变压器.T2为降压变压器。输电线上损失功率为
,而 ![]()
所以 ![]()
A,
因为
A , ![]()
所以升压变压器T1 原、副线圈的匝数比为:![]()
又因为 ![]()
≈107 A
所以降压变压器T2的原、副线圈的匝数比为 ![]()
[答案]⑴
(2)升压变压器
,降压变压器![]()
[规律总结] 由于远距离输电时,输电电流与升压器副线圈电流、降压器原线圈电流相等,因此,电流往往是解决输电问题的突破口.
★ 高考重点热点题型探究
热点1 交变电流的图象、变压器及其简单综合
[真题1]一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10
的电阻。则( )
A.流过电阻的电流是20 A
B.与电阻并联的电压表的示数是100V
C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D.变压器的输入功率是1×103W
[解析] 原线圈中电压的有效值是220V,由变压比知副线圈中电压为100V,再根据欧姆定律可知流过电阻的电流是10A;与电阻并联的电压表的示数是100V;经过1分钟电阻发出的热量是6×1034J。
[答案]D
[名师指引] 这类问题往往综合考查交变电流的图象、变压器、欧姆定律等知识题目的难度并不大,要求考生全面掌握基础知识.
此外,由于变压器与日常生活联系较紧密,近年已经成为全国各地高考的主要考查对象,考生应引起注意。
[新题导练]1.
图1、图2分别表示两种电压的波形,其中图1所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是
A.图1表示交流电,图2表示直流电
B.两种电压的有效值相等
C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100
V
D.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的![]()
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