问题
问答题
有一台内阻为1Ω的发电机用高压输电的方法给一学校供电，已知升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻为4Ω，全校共有22个班，每班有“220V，40W”的电灯6盏．若保证全部电灯都正常发光，试求：
（1）发电机的输出功率；
（2）发电机的电动势．
答案
（1）设每个灯泡的功率为P，全校消耗的功率为：
P用=nP=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，则有：
=U3 U4
=n3 n4 4 1
而U4=220V，则有：
U3=4×220V=880V
I线=
=P用 U3
=6A5280 880
线路损失功率为：
P损=I线2R线=36×4W=144W
所以有：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=226V1 4
升压变压器原线圈电流为：I1=
=P出 U1
A=24A5424 226
发电机的电动势为：E=I1r+U1=24×1+226=250V
答：（1）发电机的输出功率为5424W．
（2）发电机的电动势为250V．