Question

5．发电机的端电压为220V，输出功率为44kW，输电导线的电阻为5Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户．
（1）画出全过程的线路图；
（2）求用户得到的电压和功率．

Answer 1

分析 根据升压变压器原副线圈的匝数比和输入电压，求出输出电压，从而得出输送的电流，根据P_损=I²R求出输电线上损耗的功率．根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入电压，从而得出用户得到的电压．根据功率损失求出用户得到的功率

解答 解：（1）全过程的线路图
（2）根据$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$得：${U}_{2}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}{U}_{1}=2200V$
则输电线上的电流为：I₂=$\frac{P}{{U}_{2}}$=20A
损失的功率为：P_损=I₂²R=400×5W=2000W．
输电线上损失的电压为：△U=I₂R=20×5V=100V
则降压变压器输入电压为：U₃=U₂-△U=2200-100V=2100V
根据$\frac{{U}_{3}}{{U}_{4}}=\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$
得用户得到的电压为：U₄=$\frac{{U}_{3}}{10}$=210V；
用户得到的功率为：P′=P-P_损=44000-2000W=42000W．
答：（1）全过程的线路图如图所示；
（2）求用户得到的电压和功率分别为210V，42000W

点评 本题的关键：1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比的关系；2、输送功率、输送电压、电流的关系．