精英家教網(wǎng)某電站發(fā)電機輸出電壓為U1=500V，要輸送的總功率為P=100kW，輸電線的電阻R=10Ω，允許功率損耗為輸出功率的4%，用電單位需要U4=220V電壓．求：所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比
n1
n2
，
n3
n4
．變壓器為理想變壓器輸電線路如圖所示．
分析：根據(jù)輸電線上損耗的功率，結(jié)合P損=I2R求出輸電線上的電流，根據(jù)發(fā)電機的輸送功率和輸出電壓，求出原線圈的電流，根據(jù)電流之比等于匝數(shù)之反比求出升壓變壓器的匝數(shù)比．通過輸電線上的電流求出輸電線上損失的電壓，從而得出降壓變壓器的輸入電壓，根據(jù)電壓之比等于匝數(shù)之比，求出降壓變壓器的匝數(shù)之比．
解答：解：根據(jù)P損=I2R=0.04P，得輸電線上的電流為：
I2=
4%P
R
=
4%×100×103
10
A=20A．
升壓變壓器原線圈中的電流為：
I1=
P
U1
=
105
500
=200A
則升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為：
n1
n2
=
I2
I1
=
20
200
=
1
10
．
輸電線上損失的電壓為：
△U=I2R=20×10V=200V．
升壓變壓器的輸出電壓：
U2=U1?
n2
n1
=500×10V=5000V．
則降壓變壓器的輸入電壓：
U3=U2-△U=5000-200=4800V
則降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比：
n3
n4
=
U3
U4
=
4800
220
=
240
11
．
答：升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比1：10；降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比240：11．
點評：解決本題的關鍵知道變壓器輸入電壓、輸出電壓，輸入電流和輸出電流與匝數(shù)比的關系，以及知道升壓變壓器的輸出電壓和降壓變壓器的輸入電壓的關系．
練習冊系列答案
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某火電站通過燃燒煤來發(fā)電．每秒燒煤400kg，已知每燃燒1kg煤放熱500J，熱能發(fā)電效率為0.6．電站通過升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶，若發(fā)電機輸出電壓是240V，升壓器原副線圈的匝數(shù)之比為1：25，輸電線的總電阻為10Ω，用戶需要電壓為220V．求：

（1）輸電線上損失的電功率為多少？
（2）降壓器的匝數(shù)比為多少？

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三峽水利工程中某一水電站發(fā)電機組設計為：水以v1=3m/s的速度流入水輪機后以v2=1m/s的速度流出，流出水位比流放水位低10m，水流量為Q=103m3/s．水輪機效率為75%，發(fā)電機效率為80%，試問：
（1）發(fā)電機的輸出功率是多少？
（2）如果發(fā)電機輸出電壓為240V，用戶所需電壓為220V，輸電線路中能量損耗為5%，輸電線的電阻共為12Ω，那么所需用升、降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比分別是多少？

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（1）輸電線上損失的功率
（2）降壓器上原、副線圈的匝數(shù)比．

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（1）該電路的輸電效率和輸電線的電阻．
（2）如果發(fā)電機輸出電壓為250V，用戶需要電壓為220V．要使輸電損耗為5%，分別求升壓和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比．（計算時取
12.5
≈3.5）

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