出电压为4kV,通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:
(1)升压变压器的输出电压;
(2)输电线路上的电压损失。
答案:(1)8×104V (2)3200V
解析:(1)输电线路的电阻为R=ρ=2.4×10-8×=25.6(Ω)
输电线上损失的功率为ΔP=4%P=4%×104kW=400kW
由ΔP=I2R得
I===125A
有P=UI得
U===8×104V
(2)输电线路上电压损失为ΔU=IR=125A×25.6Ω=3200V。
6.(2017·广西柳州市铁路一中高二上学期期末)某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%,求:
(1)村民和村办小企业需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?
答案:(1)1︰3 72︰11 (2)320V 5760W
解析:建立如图甲所示的远距离输电模型,要求变压器原、副线圈的匝数比,先要知道原、副线圈两端的电压之比。本题可以线路上损耗的功率为突破口,先求出输电线上的电流I线,再根据输出功率求出U2,然后再求U3。