一臺小型發電機的最大輸出功率爲100kW,輸出電壓恆爲500V,現用電阻率爲1.8×10-8Ω·m,橫截面積爲...
問題詳情:
一臺小型發電機的最大輸出功率爲100 kW,輸出電壓恆爲500 V,現用電阻率爲1.8×10-8 Ω·m,橫截面積爲10-5 m2的輸電線向4×103 m遠處的輸電,要使發電機滿負荷執行時,輸電線上的損失功率不超過發電機總功率的4%,(提示:高壓輸電的過程需要2根導線)
求:(1)所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數比是多少?
(2)如果用戶用電器的額定電壓爲220 V,那麼所用的理想降壓變壓器原、副線圈的匝數比是多少?
(3)想一想,當深夜接入電路的用電器減少時,用電器兩端的電壓是大於、小於還是等於220 V?若用電器電路中電流爲100 A,求此時用電器兩端的電壓數值.
【回答】
(1)1∶12 (2)288∶11 (3)大於220 V 227 V
(1)(5分)輸電要用兩根導線,則輸電線的電阻爲r=ρ=1.8×10-8× Ω=14.4 Ω
由題意知P損=P×4%=()2r=()2×14.4
U2=6 000 V
升壓變壓器原、副線圈匝數比 = = = .
(2)(5分)I2= = A= A
U損=I2·r=×14.4 V=240 V
而U3=U2-U損
=6 000 V-240 V=5 760 V
= = =
降壓變壓器原、副線圈匝數比爲288∶11
(3)(5分)用電器總數減少時,用電器兩端電壓將增大
由題知I4′=100 A則由 = =
所以I3′=
U損′=I3′·r=×14.4 V=55 V
而U1、U2不變
U3′=U2-U損′=(6 000-55) V=5 945 V
=,
U4′=×U3′=×5 945 V≈227 V.
知識點:電能的輸送
題型:計算題