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  • 已知河水流量为4m3/s，水流下落的高度为5m，水能发电机的效率为50%．（1）求发电机的输出功率（ρ=1×103 kg/m3，g=9.8m/s2）；（2）发电机的输出电压为350V，输电线的总电阻为4Ω，线路损耗功率为输出功率的5%，若保证用户电压为220V，所用升压变压器和降压变压器的匝数之比分别是多少？试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      已知河水流量为4m3/s，水流下落的高度为5m，水能发电机的效率为50%．
      （1）求发电机的输出功率（ρ=1×10      3 kg/m3，g=9.8m/s2）；
      （2）发电机的输出电压为350V，输电线的总电阻为4Ω，线路损耗功率为输出功率的5%，若保证用户电压为220V，所用升压变压器和降压变压器的匝数之比分别是多少？

      试题解答

      见解析
      解：（1）发电机组的输出功率为P=ρghQη ①
      解得：P=10      3×9.8×5×4×50%W=9.8×104W ②
      （2）设送电电压为U      2，送电电流为I，P=U2I ③
      5%P=I      2R ④
      解得：U      2=2800V；
      而U      1=350V；
      由于升压变压器匝数比
      n1
      n2
      =
      U1
      U2
      ⑤
      由③④⑤解得：n      1：n2=1：8；
      输电线的电流I      2=
      5%P
      R
      =
      4900
      4
      A2，所以电流I=35A；
      降压变压器输出电压为U′=U      2-U损=2800-35×4=2660V；
      所以降压变压器匝数比 n      3：n4=2660：220≈12：1；
      答：（1）发电机的输出功率9.8×10      4W；
      （2）送电端使用的理想升压变压器的匝数比1：8，降压变压器的匝数为12：1．
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      选修1-2沪科版解答题高中物理

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