Question

(1)水电站给远处山村送电的输出功率是110 kW，用2 000 V电压输电，线路上损失的功率是2.5×10⁴ W.如果改用20 000 V高压输电，线路上损失的功率是________W.

(2)用手捏住变压器或电机线圈的两端，在普通手电筒的电池两极接触一下，然后离开，为什么会有强烈的电击感觉？用电表检查变压器或电机线圈是否断线时，要注意什么？

Answer 1

解析：(1)设输电线的电阻为R.用U₁=2 000 V 电压输电时，输电电流和线路上损失的功率分别为I₁=，P_线=I₁²R

    改用U₂=20 000 V电压输电时，输电电流和线路上损失的功率分别为I₂=，P_线′=I₂²R

两者相比，得

    P_线′==×2.5×10⁴ W=250 W.

(2)用手捏住线圈两端去接触电池两极，相当于人体电阻与自感线圈并联后去接电源(图17-4).由于人体电阻R_人体很大，线圈电阻R_L一般很小，因此通过线圈的电流比通过人体电流大得多.脱离接触后，人体与线圈仍构成一闭合回路.由于自感作用，将有一个断路时的暂态电流通过人体，此电流的初始值等于原来通过线圈的电流，它比原来通过人体的电流大得多.因此，将有一个很高的瞬时电压加在人体上.例如，设线圈的电阻为5 Ω，人体电阻为50 kΩ，接在1.5 V的电池上，稳定时通过线圈的电流为0.3 A.断路瞬间，LR回路中的暂态电流将从0.3 A开始按指数规律衰减，加在人体上的初始电压将达1.5 kV，故有强烈的电击感觉.当然，这个过程是极短的，人体的电阻愈大，加在它上面的电压初始值就愈高，衰减得也愈快.只要线圈的自感系数和原来通过它的电流一定，放出的总能量LI²就一定.

图17-4

    用电表检查自感较大的线圈是否断线，因表内有电池.如上所述，不要用手捏住线圈的两端再去接触表笔，以免断开时受到电击.应当手握表笔的绝缘棒，直接让表笔接触线圈两端.这样，脱离接触时人体与线圈不构成回路，可避免通过人体放电.

答案：(1)250  (2)略