二、电能的输送

解决远距离输电问题要注意以下两点：

1．画出输电线路示意图：包括发电机、升压变压器、输电线、降压变压器、负载等，在图中标出相应物理量符号．

2．分别在"三个回路"以及"两个变压器"上找各物理量之间的关系，特别注意以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路，在此回路中利用电路知识分析电压关系和功率关系．

例2　有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图3所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有"220 V,40 W"的电灯6盏，若要保证电灯全部正常发光，求：

图3

(1)发电机输出功率；

(2)发电机电动势；

(3)输电效率；

(4)若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半．

答案　(1)5 424 W　(2)250 V　(3)97%　(4)大于一半

解析　由于发电机至升压变压器、降压变压器至学校距离较短，不必考虑这两部分输电导线上的功率损耗，发电

机的电动势E，一部分降在电源内阻上，另一部分为发电机的路端电压U1，升压变压器副线圈电压U2的一部分降在输电线上，其余的就是降压变压器原线圈电压U3，而U4应为灯的额定电压U额．

(1)对降压变压器：P3＝P4＝U4I4＝nP灯＝22×6×40 W＝5 280 W而U3＝U4＝880 V

所以I3＝＝ A＝6 A

对升压变压器：U1I1＝U2I2＝IR＋U3I3＝IR＋P3＝62×4 W＋5 280 W＝ 5 424 W

所以，发电机的输出功率P出＝5 424 W

(2)因为U2＝U3＋I线R＝U3＋I3R＝880 V＋6×4 V＝904 V

所以U1＝U2＝×904 V＝226 V

又U1I1＝U2I2

所以I1＝＝4I2＝4I3＝24 A