20xx粵教版高中物理選修3-227遠距離輸電(更新版)
【正文】 電源兩端的輸出功率 P 總 ＝m g h ηt＝ ρ Qghη ＝ 5 104 W 輸電線上的功率損失為 P 損 ＝ P 總 6% ＝ I2R I ＝ P 總 6%R＝ 10 A ， U1＝ 240 V ， U2＝P 總I＝ 5 103 V ， 故升壓變壓器 n1∶ n2＝ U1∶ U2＝ 6 ∶ 125 ； U 損 ＝ IR ＝ 300 V ， U3＝ U2－ U 損 ＝ 4 700 V ， U4＝ 220 V ， 故降壓變壓器 n3∶ n4＝ U3∶ U4＝ 235 ∶ 11 ； 理想變壓器沒有能量損失，故可正常發(fā)光的電燈數(shù)量 N ＝P 總 － P 損P 燈＝ 470 盞 答案 6 ∶ 125 235 ∶ 11 470 盞 見 Word版活頁訓(xùn)練 。2 LS得 S ＝2 ρ LIU， B 正確． 答案 B 【典例 2 】 發(fā)電機的端電壓為 220 V ，輸出功率 44 k W ，輸電導(dǎo)線的電阻為 Ω ，如果用初、次級線圈匝數(shù)之比為 1 ∶ 10 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級線圈匝數(shù)比為 10 ∶ 1的降壓變壓器降壓供給用戶． ( 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)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率． 遠距離輸電的電路分析與計算 思路點撥 畫好電路圖，將各物理量在圖上標(biāo)準(zhǔn)確，然后理解各物理量之間的關(guān)系． 解析 (1) 示意圖如下圖所示． (2) 由圖可知，升壓變壓器次級的輸出電壓 U2＝n2n1U1＝ 2 200 V ．據(jù)理想變壓器 P 入 ＝ P 出 ，則升壓變壓器次級的輸出電流 I2＝PU2＝44 1032 200 A ＝ 20 A ，輸電線上的功率損失和電壓損失分別為 P 損 ＝ I22R 線 ＝ 202 W ＝ 80 W . U 損 ＝ Δ U ＝ IR 線 ＝ 20 0. 2 V ＝ 4 V ．所以降壓變壓器初級上的輸入電壓和電流為 U3＝ U2－ U 損 ＝ 2 200 V － 4 V ＝ 2 196 V ， I3＝ I2＝ 20 A. 降壓變壓器次級的輸出電壓和電流為 U4＝n4n3U3＝110 2 196 V ＝ 2 V ， I4＝n3n4I3＝ 10 20 A ＝ 200 A. 用戶得到的功率為 P4＝ U4R 線 及 Δ P＝U2線R 線成立．計算時要注意區(qū)分線損電壓和輸電電壓的區(qū)別． 【變式 1 】 ( 單選 ) 某用電器離供電電源的距離為 L ，線路上的電流為 I ，若要求線路上的電壓降不超過 U ，已知輸電導(dǎo)線的電阻率為 ρ ，那么，該輸電導(dǎo)線的橫截面積最小值是 ( ) ． A.ρLU B.2 ρ LIU C.Uρ LI D.2 ULIρ 解析 輸電線的電阻 R 線 ＝UI由電阻定律得 R ＝ ρ 18
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