问题
问答题
如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏）供电．如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1：4和4：1，要求所有灯都正常发光，那么：
（1）发电机的输出功率应是多大？
（2）发电机的电动势是多大？
（3）输电线上损耗的电功率多大？
答案
（1）全校消耗的功率P用=22×40×6W=5280W，设线路电流为I线，输电电压为U2，降压变压器原线圈电压为U3，
=U3 U4
=n3 n4
，而U4=220V，则U3=4×220V=880V4 1
I线=
=P用 U3
A=6A5280 880
线路损失功率P损=I线2R线=36×4W=144W
所以P出=P用+P损=5424W
故发电机的输出功率为5424W．
（2）U损=I损R线=6×4V=24V，
U2=U损+U3=904V，
由
=U1 U2
得：U1=n1 n2
=904×U2n1 n2
V=226V，1 4
升压变压器原线圈电流I1=
=P出 U1
A=24A5424 226
发电机的电动势E=I1r+U1=24×1+226=250V
故发电机的电动势为250V．
（3）输电线上损耗的电功率P损=P出-P用=5424-5280W=144W
故输电线上损耗的电功率为144W．