一座水力发电站,水的流量为1m3/s,落差为5m,发电机的效率为50%,输出电压为350V,输电线总电阻为4Ω.
一座水力发电站,水的流量为1m3/s,落差为5m,发电机的效率为50%,输出电压为350V,输电线总电阻为4Ω.为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%,需要安装升压变...
一座水力发电站,水的流量为1m3/s,落差为5m,发电机的效率为50%,输出电压为350V,输电线总电阻为4Ω.为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%,需要安装升压变压器,用户需要电压为220V,所以到用户需要装降压变压器,g取10m/s2,则:(1)发电机的输出功率为多少?(2)升压变压器的原副线圈的匝数之比为多少?(3)降压变压器原副线圈匝数之比为多少?
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(1)发电机的输出功率为P=
=ρghqη=1×103×10×5×1×0.5=2.5×104W
(2)通过升压变压器原线圈的电流为
I1=
=
=71.4A
依题意,输电电路上损失的功率为
P线=P×5%=I22R线
可得输电线上的电流为I2=
=
=17.7A
所以,升压变压器原线圈与副线圈的匝数比为
=
=
(3)升压变压器的输出电压为
U2=n2
=4×350=1400V
降压变压器原线圈两端的电压为
U3=U2-I2R线=1329V
已知降压变压器的输出电压,即用户电压U4=220V,所以降压变压器原线圈与副线圈的匝数比为
=
=
=6:1
答:
(1)发电机的输出功率为2.5×104W;
(2)升压变压器的原副线圈的匝数之比为1:4;
(3)降压变压器原副线圈匝数之比为6:1.
mghη |
t |
(2)通过升压变压器原线圈的电流为
I1=
P |
U1 |
2.5×104 |
350 |
依题意,输电电路上损失的功率为
P线=P×5%=I22R线
可得输电线上的电流为I2=
|
|
所以,升压变压器原线圈与副线圈的匝数比为
n1 |
n2 |
I2 |
I1 |
1 |
4 |
(3)升压变压器的输出电压为
U2=n2
U1 |
n1 |
降压变压器原线圈两端的电压为
U3=U2-I2R线=1329V
已知降压变压器的输出电压,即用户电压U4=220V,所以降压变压器原线圈与副线圈的匝数比为
n3 |
n4 |
U3 |
U4 |
1329 |
220 |
答:
(1)发电机的输出功率为2.5×104W;
(2)升压变压器的原副线圈的匝数之比为1:4;
(3)降压变压器原副线圈匝数之比为6:1.
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