一台小型发电机的最大输出功率为输出电压恒为现用电阻率为横截面积为的输电线向远处的输电要使发电机满负荷运行时输电线上的损失功率不超过发电机总功率的提示高压输电的过程需要根导线求所用的理想升压变压器原副线圈的匝数比是多少如果用户用电器的额定电压为那么所用的理想降压变压器原副线圈的匝数比是多少想一想当深夜接入电路的用电器减少时用电器两端的电压是大于小于还是等于若用电器电路

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158574. （2024•田家炳中学•高二上二月）一台小型发电机的最大输出功率为100kW，输出电压恒为500V，现用电阻率为1.8×10^-8Ω?m,横截面积为10^-5m²的输电线向4×10³m远处的输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不超过发电机总功率的4%，（提示：高压输电的过程需要2根导线）求：
（1）所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？
（2）如果用户用电器的额定电压为220V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？
（3）想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于220V？若用电器电路中电流为100A，求此时用电器两端的电压数值。

共享时间:2024-12-14 难度:2

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[考点]

变压器的构造与原理，远距离输电的相关计算，

[答案]

见试题解答内容

[解析]

解：（1）输电要用两根导线，则输电线的电阻为：r＝ρ

＝1.8×10^﹣8×

Ω＝14.4Ω
由题意知：P_损＝P×4%＝（

）2r＝（

）2×14.4
解得：U₂＝6 000 V
升压变压器原、副线圈匝数比为：

＝

。
（2）输电线路的电流为：I₂＝

A＝

A
损失的电压为：U_损＝I₂•r＝

×14.4 V＝240 V
而降压变压器原线圈的电压为：U₃＝U₂﹣U_损＝6 000 V﹣240 V＝5 760 V

＝

降压变压器原、副线圈匝数比为288：11
（3）用电器总数减少时，用电器两端电压将增大
由题知：I₄′＝100 A
则有：

＝

所以有：I_3′＝

U_损′＝I₃′•r＝

×14.4 V＝55 V
而U₁、U₂不变
U₃′＝U₂﹣U_损′＝（6 000﹣55）V＝5 945 V
由

得：
U₄′＝

×U₃′＝

×5 945 V≈227 V。
答：（1）所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是1：12
（2）如果用户用电器的额定电压为220V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是288：11
（3）大于220 V，此时用电器两端的电压数值为227V

[点评]

本题考查了"变压器的构造与原理，远距离输电的相关计算，"，属于"易错题"，熟悉题型是解题的关键。

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（1）画出输送电路图，求输电线上的电流．
（2）求升压变压器的原副线圈的匝数之比．
（3）求降压变压器的原副线圈的匝数之比．

共享时间:2025-02-11 难度:2 相似度:2

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2024-12-14

高中物理 | 高二上 | 计算题

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