Question

【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，某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66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。为此学校决定让物理老师和兴趣小组同学先进行调查，得到以下数据：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，兴趣小组同学画出示意图如图所示。试求：

(1)发电机输出的电压U1是多少才能保证灯泡正常发光？

(2)购买的发电机功率P应不小于多少？

Answer 1

【答案】(1)235V；（(1)28.2kW

【解析】

(1)输电线电阻

所有电灯正常发光时消耗功率为

由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压

所以降压变压器原线圈两端电压

解得

两变压器之间输电线上的电流为

升压变压器副线圈两端电压

升压变压器原线圈两端电压

(2)输电线上损失的功率

所以

即所购发电机额定功率不得低于。