- 变压器电压、电流、电功率与匝数的关系
- 共810题
(10分)内蒙古拥有得天独厚的风力资源,是我国北部的风能富集区。在2008年奥运会之前分两期兴建了总装机容量为12万千瓦的风力发电厂。建成后,若采用110kV电压向北京输电。已知从内蒙古到北京的输电线电阻为1Ω。
(1)求输电导线损耗的功率;
(2)若为了降低损耗,把输电电压提高为220kV,求提高输电电压后比原来少损耗的功率。
(3)为了进一步节约能源,请你为输电环节提出一条以上改进措施。
正确答案
(1)(2)
(3)提高输送电压
解:(1)
A……………… ……(2分)
………………………………………………(2分)
(2)由 得
…………………………(2分)
…………………………………(2分)
(3)提高输送电压……………………………………………………………(2分)
用电阻率小的金属导电线输送等
本题考查的是高压输电的问题,根据功率与电压电流的关系可计算出导线的损耗功率;提高输电电压可以降低损耗;还可以减小导线的电阻;
(2011·海南物理·T11)如图:理想变压器原线圈与-10V的交流电源相连,副线圈并联两个小灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.3w,正常发光时电阻为30,已知两灯泡均正常发光,流过原线圈的电流为0.09A,可计算出原、副线圈的匝数比为_______,流过灯泡b的电流为_______A,
正确答案
0.2
V,根据小灯泡正常发光,则
V,
A,根据
,
,所以
A,
A。
(2011·淄博模拟) (12分)如图所示,理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1,交流电源电压U=311sin100πt V,F为熔断电流为I0="1.0" A的保险丝,负载为一可变电阻.
(1)当电阻R="100" Ω时,保险丝能否被熔断?
(2)要使保险丝不被熔断,电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少?
正确答案
(1)保险丝不会熔断 (2)电阻R的阻值不能小于55 Ω
电功率不能大于220 W
原线圈电压的有效值为U1=V="220" V
由=
得副线圈两端的电压
U2= U1=
×220 V="110" V
(1)当R="100" Ω时,副线圈中电流
I2==
A="1.10" A. (3分)
由U1I1="U2I2" 得原线圈中的电流为
I1= I2=
×1.10 A="0.55" A,由于I1<I0 (熔断电流),故保险丝不会熔断. (2分)
(2)设电阻R取某一值R0时,原线圈中的电流I1刚好到达熔断电流I0,即I1="1.0" A,则副线圈中的电流为
I2=I1=
·I1=2×1.0 A="2.0" A
变阻器阻值为:R0==
Ω=55Ω (3分)
此时变压器的输出功率为
P2=I2·U2=2.0×110 W="220" W (2分)
可见,要使保险丝F不被熔断,电阻R的阻值不能小于55 Ω,
输出的电功率不能大于220 W. (2分)
一个小型理想变压器的原线圈接到正常的家庭电路上,原、副线圈匝数比
22:1,当副线圈接上一个阻值100Ω电阻,求这电阻的两端有效电压和电功率。
正确答案
10V,1W
由公式可知输出电压为10V,输出电功率
一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是,端电压为
,升压变压器原、副线圈的匝数比为1:8,两变压器间输电线的总电阻为
,降压变压器的输出电压为
,不计变压器的损耗。求:
(1)升压变压器的副线圈两端电压;
(2)输电导线上的功率损失;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比;
(4)用户得到的功率。
正确答案
(1)4000V (2)70kW (3)15:1 (4)330kW
试题分析:(1)升压变压器的副线圈两端电压为
(2)输电导线上的电流
输电导线上的功率损失为
(3)输电导线上的电压
降压变压器原线圈的电压
降压变压器原、副线圈的匝数比为
(4)用户得到的功率
点评:在计算损失功率是千万注意不能用来计算,因为
不是在输电线上损失的电压,而是输电电压。
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