Question

18．利用柴油發(fā)電機(jī)給野外考察隊(duì)的臨時(shí)安置區(qū)供電．這種柴油發(fā)電機(jī)的工作原理為：以四沖程直噴式柴油機(jī)為動(dòng)力系統(tǒng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，該柴油發(fā)電機(jī)說(shuō)明書(shū)的部分內(nèi)容如表所示．現(xiàn)在用一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給臨時(shí)安置區(qū)供電，如圖所示．發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為2.5×10^-4Ω/m．安置區(qū)家用電器的總功率為44kW，當(dāng)這些家用電器都正常工作時(shí)，求：

型號(hào)	AED6500S
最大輸出功率	60kW
輸出電壓范圍	220V-300V

（1）輸電線路中的電流多大？
（2）輸電線路損失的電功率多大？
（3）發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓多大？

Answer 1

分析 （1）家用電器正常工作時(shí)的電壓為220V，根據(jù)P=UI求出用電器的總電流即為輸電線路中的電流；
（2）根據(jù)題意求出輸電線的電阻，根據(jù)P=I²R求出輸電線路損失的電功率；
（3）根據(jù)歐姆定律求出輸電線兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓．

解答 解：（1）家用電器正常工作時(shí)的電壓為220V，安置區(qū)家用電器的總功率為44kW，
由P=UI可得，輸電線路中的電流：
I=$\frac{{P}_{總}(cāng)}{{U}_{家}}$=$\frac{44×1{0}^{3}W}{220V}$=200A；
（2）兩根輸電線的電阻：R=2×400m×2.5×10^-4Ω/m=0.2Ω，
輸電線路損失的電功率：P_線=I²R_線=（200A）²×0.2Ω=8000W；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，輸電線分得的電壓：U_線=IR=200A×0.2Ω=40V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓：U=U_家+U_線=220V+40V=260V．
答：（1）輸電線路中的電流為200A；
（2）輸電線路損失的電功率為8000W；
（3）發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓為260V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和串聯(lián)電路特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用，要注意輸電導(dǎo)線是雙股的，計(jì)算電阻時(shí)總電阻是單股電阻的2倍．