9.如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖,發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電.已知輸電線總電阻R=10Ω,升壓變壓器的T1原、副線圈匝數(shù)之比為1:5,降壓變壓器的T2原、副線圈匝數(shù)之比為4:1,副線圈與純電阻組成閉合電路,用電器電阻R0=11Ω.若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u=220$\sqrt{2}$sin100πt V.求:
(1)用戶端的用電電流I3和輸電電流I2,
(2)輸電線上損耗的電壓△U和損耗的功率△P,
(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸出功率P1

分析 (1)根據(jù)降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻,根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的電流,
(2)根據(jù)$△U={I}_{2}^{\;}R$求輸電線損失的電壓,由$△P={I}_{2}^{2}R$求輸電線上的功率損失;
(3)根據(jù)升壓和降壓變壓器電壓與匝數(shù)成正比求出${U}_{1}^{\;}$、${U}_{2}^{\;}$,根據(jù)${P}_{1}^{\;}={P}_{2}^{\;}={U}_{2}^{\;}{I}_{2}^{\;}$求輸出功率;

解答 解:(1)根據(jù)副線圈兩端電壓表達(dá)式可知,用戶得到的有效電壓U3=220V,
${I}_{3}^{\;}=\frac{{U}_{3}^{\;}}{{R}_{0}^{\;}}=\frac{220}{11}A=20A$;    
根據(jù)電流反比關(guān)系,$\frac{{I}_{2}^{\;}}{{I}_{3}^{\;}}=\frac{1}{4}$
解得I2=5A          
(2)輸電上損失的電壓$△U={I}_{2}^{\;}R=5×10V=50V$
輸電線上損耗的功率$△P={I}_{2}^{2}R={5}_{\;}^{2}×10=250W$
(3)根據(jù)降壓變壓器的原副線圈電壓關(guān)系:$\frac{{U}_{2}^{\;}-△U}{{U}_{4}^{\;}}=\frac{4}{1}$
代入數(shù)據(jù):$\frac{{U}_{2}^{\;}-50}{220}=\frac{4}{1}$
解得U2=930V         
再根據(jù)升壓變壓器的原副線圈電壓關(guān)系:$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}=\frac{1}{5}$
代入數(shù)據(jù)$\frac{{U}_{1}^{\;}}{930}=\frac{1}{5}$
解得:U1=186V                
根據(jù)能量守恒,${P}_{1}^{\;}={P}_{2}^{\;}={U}_{2}^{\;}{I}_{2}^{\;}=930×5W=4650W$
答:(1)用戶端的用電電流${I}_{3}^{\;}$為20A和輸電電流${I}_{2}^{\;}$為5A,
(2)輸電線上損耗的電壓△U和損耗的功率△P為250W,
(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓${U}_{1}^{\;}$為186V和輸出功率${P}_{1}^{\;}$為4650W

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道:1、原副線圈的電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系;2、升壓變壓器的輸出功率、功率損失和降壓變壓器的輸入功率之間的關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.A、B兩個(gè)小物塊用輕繩連結(jié),繩跨過位于傾角為30°的光滑斜面(斜面足夠長(zhǎng))頂端的輕質(zhì)滑輪,滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計(jì),斜面固定在水平桌面上,如圖所示,第一次,B懸空,A放在斜面上,A恰好靜止;第二次,將B的質(zhì)量改變,發(fā)現(xiàn)A自斜面頂端由靜止開始下滑,經(jīng)時(shí)間t速度大小為v,已知物塊A的質(zhì)量為m,重力加速度為g,求:
(1)物塊B質(zhì)量改變前的質(zhì)量.
(2)物塊B質(zhì)量改變了多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,電梯的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體,電梯質(zhì)量為M.在鋼索的拉力作用下,電梯由靜止開始豎直向上加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)上升高度為H時(shí),電梯的速度為v,則在這個(gè)過程中(  )
A.電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于mv2
B.電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于$\frac{1}{2}$mv2+mgH
C.鋼索的拉力所做的功等于Mv2+MgH
D.鋼索的拉力所做的功等于$\frac{1}{2}$(M+m)v2+(M+m)gH

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成,發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍成的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度?勻速轉(zhuǎn)動(dòng),矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻,以線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列判斷正確的是( 。
A.若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值最小
B.發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e=NBS?sin?t
C.當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí),為使用戶電壓保持不變,滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑動(dòng)
D.當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí),輸電線電阻R0消耗的功率會(huì)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某種無色透明玻璃對(duì)于真空中波長(zhǎng)為0.6μm的單色光的折射率為1.50,(真空中光速c=3×108m/s).求:
(1)這種光的頻率;
(2)這種光在玻璃中傳播速度和波長(zhǎng).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖甲所示,一只橫截面積S=0.11m2、匝數(shù)為100匝的閉合線圈放在平行于線圈軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈的總電阻R=1.1Ω.該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示.求:
(1)從0到0.2s時(shí)間內(nèi)以及從0.2s到0.3s時(shí)間內(nèi)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
(2)從0到0.3s時(shí)間內(nèi),通過該線圈任意一個(gè)橫截面的電荷量q.
(3)在0到0.3s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,讓物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從圖中的C位置由靜止開始做圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡的圓弧與地面相切于最低點(diǎn)D處,物體運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)擺線剛好被拉斷,物體在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)A孔進(jìn)入半徑R=0.36m的豎直放置的光滑圓軌道,當(dāng)物體進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔.已知擺線長(zhǎng)L=2m,θ=60°,物體質(zhì)量為m=1.0kg,D點(diǎn)與小孔A的水平距離s=2m,g取10m/s2,試求:
(1)物體在D點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)如果物體能進(jìn)入圓軌道并且恰好能通過軌道最高點(diǎn),求粗糙水平面摩擦因數(shù)μ的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,兩輛車以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng);根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)你可以得出的結(jié)論是( 。
A.物體各部分都受重力作用,但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)
B.重力的方向總是垂直向下的
C.物體重心的位置與物體形狀和質(zhì)量分布有關(guān)
D.物體只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.電流互感器是用來測(cè)量大電流的儀器,如圖示,圖中是電流互感器使用原理,以下說法正確的是( 。
A.因變壓器將電壓升高了,所以電流表示數(shù)比把電流表直接接到ab間時(shí)示數(shù)大
B.圖中電流表的示數(shù)比直接接在ab間時(shí)示數(shù)小
C.原理圖有錯(cuò)誤,原線圈匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)多
D.圖中電流表的示數(shù)就是ab間的電流大小

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