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有一台内阻为1Ω的发电机,供给一个学校照明用电,如图所示,升压变压器的匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220V 40W”的电灯6盏,若保证电灯全部正常发光,求:
(1)发电机输出功率多大?
(2)发电机电动势多大?
(3)输电效率是多少?
(4)若使用灯数减半且正常发光,发电机输出功率是否减半?
(1)5424W,(2)250V, (3)97% (4)发电机输出功率减少一半还要多,因输电线上的电流减少一半,输电线上电功率损失减少到原来的1/4,
题中未加特别说明,变压器即视为理想变压器,由于发电机至升压变压器及降压变压器至学校距离较短,不必考虑该两部分输电导线上功率损耗,发电机的电动势E,一部分降在电源内阻上,即I1r,另一部分为发电机的路端电压U1,升压变压器副线圈电压U2的一部分降在输电线上,即I2R,其余的就是降压变压器原线圈电压,而U3应为灯的额定电压U额,具体计算由用户向前递推即可,
解:(1)对降压变压器:
W,
V,
所以A,
对升压变压器:

=(62×4+5280)W=5424W,
(2)因为,
所以
,
所以 ,

(3)
(4)电灯减小一半时:


,
发电机输出功率减少一半还要多,因输电线上的电流减少一半,输电线上电功率损失减少到原来的1/4,
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

图为一输电系统,A地有一台升压变压器, B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器,降压变压器副线圈上的电流为100A,输出功率是12kW,A、B两地输电线的电阻是20Ω,求:
(1)升压变压器输出端的电压.
(2)若不用变压器,要在B地得到同样大小的电流和电功率,那么在A地要用多大的电压将电能输出?
(3)两情况下输电线上损耗功率之比是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

AB两地相距40 km,从AB两条输电线的总电阻为800 Ω.若AB之间的某处E两条线路发生短路.为查明短路地点,在A处接上电源,测得电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA.求短路处距A多远?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

发电机端电压为220 V,输出功率是110 kW,若要保证用户获得100 kW的功率,则输电线的电阻不得大于__________ Ω.若用一个理想变压器将发电机端电压升压至5 500 V后再输电,则输电线的电阻不得大于__________ Ω.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

单相交流发电机的路端电压为220 V,输出的电功率为4 400 W,发电机到用户单根输电线的电阻为2 Ω.求:
(1)用户得到的电压和电功率各是多少?
(2)如果用变压比为1∶10的升压变压器升压后向用户输电,用户处再用变压比为10∶1的降压变压器降压后使用,那么用户得到的实际电压和电功率又是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一台交流发电机的输出电压为250V,输出功率为100KW,向远处输电用的输电线总电阻为8Ω.为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%,且用户端刚好能得到220V交变电压,试求供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的原、副线圈匝数比.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电站向远方送电,输送的电功率恒定,若将送电电压提高到原来的K倍,则(  )
A.输电电流也为原来的K倍
B.输电导线上损失的电压为原来的
1
K
C.输电导线上损失的电功率为原来的K2
D.输电导线上损失的电功率为原来的
1
K

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

远距离输送一定功率的交流电,若输送电线电阻一定,下列说法真确的是(  )
A..输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B.输电线上的功率损失跟输电电压成正比
C.输电线上的功率损失跟输电电压的平方成正比
D.输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能.如图10所示为它的发电原理图.将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场中有两块面积S,相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路.设气流的速度为v,气体的电导率(电阻率的倒数)为g,则流过外电阻R的电流强度I及电流方向为(  )
A.I=, A→R→BB.I=,B→R→A
C.I=,B→R→AD.I=,A→R→B

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