7.一個小型水力發(fā)電站發(fā)電機輸出交流電壓為500V,輸出電功率為50kW,用總電阻為3.0Ω的輸電線向遠處居民區(qū)供電.求:
(1)若直接采用500V電壓輸電,這時居民獲得的電功率P1;
(2)若采用高壓輸電,先將電壓升至5000V,到達用戶端再用降壓變壓器變?yōu)?20V供居民使用,不考慮變壓器的能量損失,求降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2

分析 (1)根據(jù)I=$\frac{P}{U}$和P=I2R求出輸電線上的電流,計算出損失的電功率,即可求出用戶獲得的電功率.
(2)根據(jù)△U=IR求得損失的電壓,即可求得降壓變壓器兩端的電壓,根據(jù)匝數(shù)之比等于電壓值比即可求得

解答 解:(1)輸電線上的電流為:I=$\frac{P}{U}=\frac{{50×{{10}^3}}}{500}=100$A
輸電線路損耗的功率為:Pr=I2r=30kw
居民獲得的總功率為:P1=P-Pr=20kw
(2)高壓輸電后,輸電線上的電流為:I′=$\frac{P}{U'}=\frac{{50×{{10}^3}}}{5000}$A=10A
輸電線路損耗的電壓為:U=I′r=10x3=30V
降壓變壓器原線圈的電壓為:U2=U-U=5000-30=4970V
降壓變壓器的降壓比為:$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{4}}=\frac{4970}{220}=\frac{497}{22}$
答:(1)這時居民獲得的電功率P1為20kW
(2)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2為497:22

點評 解決本題的關(guān)鍵知道輸出電壓、損失電壓和降壓變壓器的輸入電壓的關(guān)系,以及知道輸出功率和輸出電流和輸出電壓的關(guān)系.

練習冊系列答案
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A.升壓變壓器的副線圈的電壓變大
B.降壓變壓器的副線圈的電壓變大
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2.如圖所示,一根質(zhì)量為0.5kg、電阻為4Ω的導體棒固定在光滑平行金屬導軌上(導體棒與導軌垂直),導軌的傾角為53°,寬度d=0.5m,導軌右側(cè)和一個閉合正方形線圈相連,線圈的邊長a=1m,線圈的電阻為1Ω;正方形線圈置于豎直方向均勻增強的磁場中,并且磁感應強度隨時間變化規(guī)律為B=1+5t(T),不計線圈和導體棒之外的電阻(已知g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).
(1)求導體棒的電功率.
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12.如圖甲所示,一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗.有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H(H?d),光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當?shù)氐闹亓铀俣葹間.則:

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