问题
问答题
有一条河流，河水流量为0.4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为250V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的4%，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器，输电线路如图所示．（ g取10m/s2）
答案
水流做的功W=mgh=ρVgh=ρQtgh，
发电机的发电功率：P=
=Wη t
=ρQghηρQtghη t
=1×103kg/m3×0.4m3/s×10m/s2×5m×50%=1×104W；
输电损失功率P损=P×4%=1×104W×4%=400W，
∵P损=I2r，∴输电电流I=
=P损 r
=10A，400W 4Ω
输电电压U2=
=P I
=1000V，1×104W 10A
升压变压器的变压比
=n1 n2
=U1 U2
=250V 1000V
；1 4
降压变压器的输入电压U3=U2-Ir=1000V-10A×4Ω=960V，
降压变压器的匝数比
=n3 n4
=960V 220V
；48 11
答：升压变压器上原、副线圈的匝数比是
；1 4
降压变压器上原、副线圈的匝数比是
．48 11