问题
问答题
某电站利用水能（只考虑重力做功）发电，河水流量为Q=5m3/s，落差h=10m，水能发电的总效率η=0.5，电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是400V，升压器原副线圈的匝数之比为2：25，输电线的总电阻为4Ω，用户需要电压为220V．假设变压器是理想的，输电线路如图所示，取ρ水=103kg/m3，g=10m/s2．求：
（1）输电线上损失的功率
（2）降压器上原、副线圈的匝数比．
答案
（1）P出=
=ηmgh t
=ηρ水Qghηρ水Vgh t
代入已知数据，解得P出=2.5×105W
Ι1=P出 U1
升压器的匝数比
=n1 n2 I2 I1
P损=I22R
代入数据，解得P损=1.0×104W
（2）U2=n2U1 n1
U3=U2-I2R
降压器的匝数比：
=n3 n4 U3 U4
代入数据，解得
=n3 n4 240 11
答：（1）输电线上损失的功率为1.0×104W；
（2）降压器上原、副线圈的匝数比为240：11．