一座小型水電站,水以3 m/s的速度流入水輪機(jī),而以1 m/s的速度流出.流出水位比流入水位低1.6 m,水的流量為1 m3/s.如果水流能量的75%供給發(fā)電機(jī),20%使水溫度升高.求:
(1)水溫升高多少?
(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%,則發(fā)電機(jī)的輸出功率多大?
(3)若發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V,輸電線路總電阻為Ω,允許損失的電功率為輸出功率的5%,用戶所需電壓為220 V,則在送電過程中所用的升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少?[變壓器為理想變壓器,g取10 m/s2,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)9.5×10-4℃(2)12 kW(3)
【解析】
試題分析:(1)每秒水流機(jī)械能損失為
其中有20%能量使水溫升高,則所以.
(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率為,代入數(shù)據(jù)得
(3)發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓器到用戶的供電線路示意圖如下圖所示
因為,所以I線=6 A
又因為I2=I線=6 A,I1==50 A
所以對升壓變壓器有,即
又因為,
所以,對降壓變壓器有.
考點:考查了電能的輸送以及理想變壓器的工作原理
點評:解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比.以及知道發(fā)電機(jī)的輸出功率等于電線上消耗的功率與用戶得到的功率之和.
科目:高中物理 來源: 題型:
(1)水溫升高多少?
(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%,則發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大?
(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V,輸電線路電阻為16 Ω,允許損失的電功率為5%,用戶所需電壓為220 V,如圖25所示,所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少?〔變壓器為理想變壓器,g取10 m/s2,水的比熱容為1×103 cal/(kg·℃),1 cal=4.2 J〕
圖25
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科目:高中物理 來源: 題型:
(1)水溫升高多少?
(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%,則發(fā)電機(jī)的輸出功率多大?
(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V,輸電線路電阻為Ω,允許損失的電功率為5%,用戶所需電壓為220 V,請問升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少?(變壓器為理想變壓器,g取
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年高中物理創(chuàng)新設(shè)計規(guī)范練習(xí) 變壓器及電能輸送(帶解析) 題型:計算題
一座小型水電站,水以3 m/s的速度流入水輪機(jī),而以1 m/s的速度流出.流出水位比流入水位低1.6 m,水的流量為1 m3/s.如果水流能量的75%供給發(fā)電機(jī),20%使水溫度升高.求:
(1)水溫升高多少?
(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%,則發(fā)電機(jī)的輸出功率多大?
(3)若發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V,輸電線路總電阻為Ω,允許損失的電功率為輸出功率的5%,用戶所需電壓為220 V,則在送電過程中所用的升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少?[變壓器為理想變壓器,g取10 m/s2,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
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科目:高中物理 來源: 題型:
(1)水溫升高多少?
(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%,則發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大?
(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V,輸電線路電阻為16Ω,允許損失的電功率為5%,用戶所需電壓為220 V,如圖18所示,所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少?〔變壓器為理想變壓器,g取
圖18
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