12.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%,求:

(1)村民的村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)

(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民的村办小企业得到的电压和功率是多少?

答案:(1)1∶3 72∶11 (2)320 V 5 760 W

解析:建立如下图甲所示的远距离输电模型,要求变压器原、副线圈的匝数比,先要知道原、副线圈两端的电压之比.本题可以线路上损耗的功率为突破口,先求出输电线上的电流I线,再根据输出功率求出U2,然后再求出U3.

(1)由线路损耗的功率P线I线2R线可得

I线== A=6 A.

又因为P输出U2I线,所以U2== V=1 500 V,

U3U2I线R线=(1 500-6×10)V=1 440 V.

根据理想变压器规律

===,===,

所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.

(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示),由

P输出UI线′可得

I线′== A=18 A.

所以线路损耗的功率

P线I线2R线=182×10 W=3 240 W.

用户得到的电压

U用户UI线R线=(500-18×10)V=320 V.

用户得到的功率

P用户P输出P线=(9 000-3 240)W=5 760 W.

 0  139203  139211  139217  139221  139227  139229  139233  139239  139241  139247  139253  139257  139259  139263  139269  139271  139277  139281  139283  139287  139289  139293  139295  139297  139298  139299  139301  139302  139303  139305  139307  139311  139313  139317  139319  139323  139329  139331  139337  139341  139343  139347  139353  139359  139361  139367  139371  139373  139379  139383  139389  139397  447348 

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