20xx滬科版高中物理選修3-2第3章電能的輸送與變壓器章末總結(jié)學(xué)案-文庫吧在線文庫
【正文】 個(gè)回路的電源 ． 3． 綜合運(yùn)用下面三方面的知識(shí)求解 (1)能量守恒 ： P＝ U1I1＝ U2I2＝ P 用戶 ＋ ΔP ΔP＝ I22R P 用戶 ＝ U3I3＝ U4I4. (2)電路知識(shí) ： U2＝ ΔU＋ U3 ΔU＝ I2R (3)變壓器知識(shí) ： U1U2＝ I2I1＝ n1n2 U3U4＝I4I3＝n3n4. 其中 ΔP＝ I2R， ΔU＝ I2R 往往是解題的切入點(diǎn) ． 例 3 發(fā)電機(jī)的輸出電壓為 220 V， 輸出功率為 44 kW， 輸電導(dǎo)線的電阻為 Ω， 如果用原 、 副線圈匝數(shù)之比為 1∶ 10 的升壓變壓器升壓 ， 經(jīng)輸電線后 ， 再用原 、 副線圈匝數(shù)比為 10∶ 1 的降壓變壓器降壓供給用戶 ， 則 ： (1)畫出全過程的線路示意圖 ； (2)求用戶得到的電壓和功率 ； (3)若不經(jīng)過變壓而直接將電送到用戶 ， 求用戶得到的電壓和功率 ． 解析 (1)示意圖如圖所示 (2)升壓變壓器的 輸出電壓 U2＝ n2n1U1＝ 101 220 V＝ 2 200 V 根據(jù)升壓變壓器輸出功率等于輸入功率知，升壓變壓器輸出電流為 I2＝ PU2＝ 44 1032 200 A＝ 20 A 輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為 UR＝ I2R＝ 20 V＝ 4 V PR＝ I22R＝ 202 W＝ 80 W 降壓變壓器上的輸入電流和輸入電壓分別為 I3＝ I2＝ 20 A U3＝ U2－ UR＝ 2 200 V－ 4 V＝ 2 196 V 降壓變壓器上的輸出電壓和輸出電流分別為 U4＝ n4n3U3＝ 110 2 196 V＝ V I4＝ n3n4I3＝ 10 20 A＝ 200 A 用戶得到的功率為 P4＝ I4U4＝ 200 W＝ 104 W (3)若不采用高壓輸電，用 220 V低壓直接供電時(shí)，電路如圖所示，則輸電電流 I＝ PU1＝44 103220 A＝ 200 A，輸電線路上的電壓損失 UR′ ＝ IR＝ 200 V＝ 40 V 所以用戶得到的電壓為 U4′ ＝ U1－ UR′ ＝ 220 V－ 40 V＝ 180 V 用戶得到的功率為 P4′ ＝ IU4
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