某小水電站中,水以速度v1流入水輪機,以速度v2流出,流出水位比流入水位低H,水的流量(每秒流過水輪機的水的體積)為V、密度為ρ、比熱容為c.如果水流減少的機械能的75%轉(zhuǎn)移給發(fā)電機,20%使水的溫度升高,求：

(1)水溫升高多少?

(2)若發(fā)電機發(fā)電的效率為80%,發(fā)電機的輸出電功率是多大?

(3)若g取10 m/s2,v1=3 m/s,v2=1 m/s,H=1.6 m,V=1 m3/s,ρ=1×103 kg/m3,發(fā)電機的輸出電壓為240 V,遠距離輸電線路的電阻為6 Ω,允許輸電線路損失功率為5%,用戶電壓為220 V,則輸電所用的升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多大?

(1)Δt=［0.10(v12-v22)+0.20gH］ ℃

(2)P出=［0.30(v12-v22)+0.60gH］ρV

(3)=


解析:

(1)每秒鐘水流機械能減少量

ΔE=m(v12-v22)+mgH=ρV(v12-v22)+ρVgH

水的內(nèi)能增加ΔE水=20%ΔE=cmΔt

=0.20［m(v12-v22)+mgH］

水溫升高Δt=［0.10(v12-v22)+0.20gH］ ℃.

(2)發(fā)電機輸出的電功率

P出=80%·75%ΔE=0.60ρV·［(v12-v22)+gH］=［0.30(v12-v22)+0.60gH］ρ V.

(3)代入數(shù)據(jù)

P出=80%×75%×1×103×1×［12×(9-1)+10×1.6］ W=1.2×104 W

輸電線電流

I2=I線== A=10 A

發(fā)電機輸出電流I1== A=50 A

升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比==

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

某小水電站中，水以速度v1流入水輪機，以速度v2流出，流出水位比流入水位低H，水的流量（每秒流過水輪機的水的體積）為V、密度為ρ、比熱容為c，如果水流減少的機械能的75%轉(zhuǎn)移給發(fā)電機、20%使水的溫度升高，求：
（1）水溫升高多少？
（2）若發(fā)電機發(fā)電的效率為80%，發(fā)電機的輸出的電功率多大？
（3）若g取10m/s2，v1=3m/s，v2=1m/s，H=1.6m，V=lm3/s，ρ=1×103kg/m3，發(fā)電機的輸出電壓為240V，遠距離輸電線路的電阻為 6Ω，允許輸電線路損失功率5%，用戶電壓為220V，則輸電所用的升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n 1/n2多大？

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某小水電站中，水以速度v1流入水輪機，以速度v2流出，流出水位比流入水位低H，水的流量(每秒流過水輪機的水的體積)為V，密度為ρ，如果水流減少的機械能的75％轉(zhuǎn)移給發(fā)電機，求：

(1)若發(fā)電機發(fā)電的效率為80％，發(fā)電機輸出的電功率多大；(g取10 m/s2，v1＝3 m/s，v2＝1 m/s，H＝1.6 m，V＝1 m3/s，ρ＝1×103 kg/m3)

(2)若發(fā)電機的輸出電壓為240 V，遠距離輸電線路的電阻為6 Ω，輸電線路損失功率為輸出功率的5％，則輸電所用的升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2多大．

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科目：高中物理 來源：(課標(biāo)人教版)2010年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理　第11章交變電流　電磁振蕩與電磁波　第2講　變壓器　電能的輸送 人教版 題型：038

某小型水電站，水以3 m/s的速度流入水輪機，而以1 m/s的速度流出．流出水位比流入水位低1.6 m，水流量為2 m3/s．如果水流能量的75％供給發(fā)電機．求：

(1)若發(fā)電機效率為80％，則發(fā)電機的輸出功率為多大？

(2)發(fā)電機的輸出電壓為240 V，輸電線路的電阻為19.2 Ω，許可損耗功率為2％，用戶所需電壓為220 V，則所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)的比各是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

某小水電站中,水以速度v1流入水輪機,以速度v2流出,流出水位比流入水位低H,水的流量(每秒流過水輪機的水的體積)為V、密度為ρ、比熱容為c.如果水流減少的機械能的75%轉(zhuǎn)移給發(fā)電機,20%使水的溫度升高,求：

(1)水溫升高多少?

(2)若發(fā)電機發(fā)電的效率為80%,發(fā)電機的輸出電功率是多大?

(3)若g取10 m/s2,v1=3 m/s,v2=1 m/s,H=1.6 m,V=1 m3/s,ρ=1×103 kg/m3,發(fā)電機的輸出電壓為240 V,遠距離輸電線路的電阻為6 Ω,允許輸電線路損失功率為5%,用戶電壓為220 V,則輸電所用的升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多大?

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