Question

【題目】如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng)，由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機向全校11個教室（每個教室有“220V，40W“的白熾燈6盞）供電．如果輸電線的總電阻R是4Ω，升壓變壓器和降壓變壓器（都認為是理想變壓器）的匝數(shù)比分別是1：4和4：1，那么：

（1）發(fā)電機的輸出功率應(yīng)是多大？
（2）發(fā)電機的電動勢是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：降壓變壓器的輸出功率P2=11×6×40W=2640W，

降壓變壓器的輸出電流 ，

則輸電線上的電流 ，

輸電線上損失的功率 ，

發(fā)電機的輸出功率P1=P2+P損=2640+36W=2676W．

答：發(fā)電機的輸出功率應(yīng)是2676W；

（2）解：升壓變壓器的輸出電壓 ，

升壓變壓器的輸入電壓 V，

升壓變壓器原線圈的電流

則發(fā)電機的電動勢E=U1+I1r=223=12V=235V．

答：發(fā)電機的電動勢為235V．

【解析】（1）根據(jù)降壓變壓器的輸出電流，通過原副線圈的電流比等于匝數(shù)比求出輸電線上的電流，從而得出輸電線上的功率損失，結(jié)合降壓變壓器的輸出功率求出發(fā)電機的輸出功率．（2）根據(jù)發(fā)電機的輸出功率求出升壓變壓器的輸出電壓，從而得出升壓變壓器原線圈的電壓，結(jié)合原線圈的電流，通過閉合電路歐姆定律求出發(fā)電機的電動勢．
【考點精析】利用電功率和電功和變壓器原理和應(yīng)用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式；變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細的導(dǎo)線繞制，低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當用較粗的導(dǎo)線繞制．