问题
计算题
如图学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V、40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：
(1)发电机的输出功率多大？
(2)发电机的电动势多大？
(3)输电线上损耗的电功率多大？
答案
(1)5 424 W (2)250 V (3)144 W
题目分析：(1)所有灯都正常工作的总功率为22×6×40＝5 280 W
用电器总电流为I2′＝
＝
＝24 A
输电线上的电流I1′＝IR＝I2＝
＝6 A
降压变压器上：U2＝4U2′＝880 V
输电线上的电压损失为：UR＝IRR＝24 V
因此升压变压器的输出电压为U1′＝UR＋U2＝904 V
输入电压为U1＝U1′/4＝226 V，输入电流为I1＝4I1′＝24 A
所以发电机输出功率为P出＝U1I1＝5 424 W
(2)发电机的电动势E＝U1＋I1r＝250 V
(3)输电线上损耗的电功率
点评：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比．