发电机的端电压为220V,输出电功率为44kW,输电线路的电阻为0.2Ω,先用初、次级匝数之比为1:10的升压变压器升压,经输电线路后,再用初、次级匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户.
(1)画出全过程的线路图;
(2)求用户得到的电压和功率;
(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压.
考点:
远距离输电.
专题:
交流电专题.
分析:
(1)(2)画出远距离输电的示意图,根据升压 变压器原副线圈的匝数比和输入电压,求出输出电压,从而得出输送的电流,根据P损=I2R求出输电线上损耗的功率.根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入电压,从而得出用户得到的电压.根据功率损失求出用户得到的功率.
(3)若不经过变压而直接送到用户,先根据P=UI求解电流,再根据P′=P﹣I2r求解户得到的功率,根据U′=U﹣Ir求解户得到的电压.
解答:
解:(1)全过程的线路示意图如图所示:
(2)根据=,解得升压变压器的输出电压为:
U2=220×10V=2200V
则输电线上的电流为:
I2==A=20A,
损失的功率为:
P损=I22R=400×0.2W=80W.
输电线上损失的电压为:
△U=I2R=20×0.2V=4V
则降压变压器输入电压为:
U3=U2﹣△U=2200﹣4V=2196V
根据=,得用户得到的电压为:
U4==219.6V
用户得到的功率为:
P′=P﹣P损=44000﹣80=43920W=43.92KW.
(3)若不经过变压而直接送到用户,电流为:
I===200A
用户得到的功率:
P′=P﹣I2r=44000﹣2002×0.2=36000W=36KW
用户得到的电压为:
U′=U﹣Ir=220﹣200×0.2=180V
答:(1)画出全过程的线路图,如图所示;
(2)用户得到的电压为219.6V,功率为43.92KW;
(3)若不经过变压而直接送到用户,用户得到的功率为36KW,电压为180V.
点评:
解决本题的关键知道:1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比的关系;2、升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压的关系;3、输送功率、输送电压、电流的关系.
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