3.4电能的输送
1.远距离输电线路如图所示。在输送的电功率一定的情况下,采用高压输电时,线路损耗的电功率为;采用高压输电时,线路损耗的电功率为。若,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
根据
、
可知,在输送的电功率一定的情况下,输电线上损耗的功率
又根据功率的比值可知
故选A。
2.某水电站发电机的输出功率恒定,用升压变压器将电压升至U后向远处输电,输电电流为I,在用户端用降压变压器将电压降至所需电压、为减小输电线的热功率,下列措施可行的是( )
A.增大输电电流I B.增大输电电压U
C.减少输电时间 D.减小输电导线的横截面积
【答案】B
【详解】
由于输电线损耗的热功率
A.若增大输电电流I,会增大输电线损耗的热功率,A错误;
B.由于输送功率不变,根据
可知增大输电电压U,会减小输电电流I,从而减小输电线损耗的热功率,B正确;
C.输送功率与时间无关,C错误;
D.根据
可知,减小输电导线的横截面积,导致输电线电阻变大,从而增大输电线损耗的热功率,D错误。
故选B。
3.如图所示,为了减少输电线路中的电能损耗,电厂发出的交流电经变电站升为的高压后再远距离输电,经过匝数比为的理想变压器将电压降压后供用户使用,若输电线的电阻为,下列说法正确的是( )
A.若将输电电压提高一倍,则线路上损失的电功率也减少一半
B.若将输电线的电阻减为一半,则线路上损失的电功率也减少为原来的
C.降压变压器输出电压的频率为
D.用户得到的电压小于
【答案】D
【详解】
A.设输送电功率为P,则线路上损失的电功率为
将输电电压提高一倍,则线路上损失的电功率也减少为原来的,将输电线的电阻减为一半,则线路上损失的电功率也减少为原来的一半。AB错误;
C.输送电压的频率为
变压器不改变频率,C错误;
D.因为输送线路电阻,所以降压变压器的输入电压小于,根据变压器的变压规律,用户得到的电压小于。D正确。
故选D。
4.远距离输电线路的示意图如图甲所示,发电机输出电压随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.发电机输出电压的有效值是380V
B.用户得到的交流电频率是100Hz
C.发电机的输出功率取决于升压变压器的原副线圈匝数比
D.保持发电机输出功率不变,增加升压变压器副线圈匝数,用户得到的功率增大
【答案】D
【详解】
A.由图乙可知交流的最大值为Um=380V,则其有效值为
故A错误;
B.由图乙可知,交流电的周期为T=0.02s,则交流电的频率为
故B错误;
C.原副线圈的输入功率等于输出功率,与匝数比无关,故C错误;
D.在输送功率一定的情况下,保持升压变压器原线圈匝数不变,增加副线圈匝数,根据知升压变压器副线圈的电压增大,由知输电线上的电流减小,根据知,输电线上损失的功率减小,则有
即保持发电机输出功率不变,增加升压变压器副线圈匝数,用户得到的功率增大,故D正确。
故选D。
5.中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高,农民负担过重,不利于国家扶贫政策的展开,为减少远距离输电的损耗, 某发电站采用高压向外输送电能。若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流
B.输电线上的电流
C.输电线上损失的功率
D.输电电压提高一倍,损失的功率也减小为原来的一半
【答案】B
【详解】
AB.根据可得,输电线上的电流为
设损失电压为,则输电电流可表示为
此式中的不是输电电压U,故A错误,B正确;
C.输电线上的损失功率为
故C错误;
D.根据可知,输电电压U提高一倍,损失的功率也减小为原来的四分之一,故D错误;
故选B。
6.如图所示是三峡电站向浙江地区送电的简化模型。两变压器均为理想变压器,升压变压器原副线圈匝数比为,降压变压器原副线圈匝数比为,用户端得到的是电压为、功率为P的正弦式交变电流,输电线总电阻为,不考虑其他影响下列说法正确的是( )
A.升压变压器输出端的电压为
B.降压变压器的输入端的电压为
C.输电线上的电流为
D.输电线上损失的功率为
【答案】A
【详解】
A.设降压变压器原副线圈的电压有效值分别为、,则有
,,
设输电线上分得的电压为△,则
△,△
联立解得
故 A正确;
B.由得
故B错误;
C.输电线上的电流为
故C错误;
D.输电线上损失的功率为
△
故D错误。
故选A。
7.小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗,将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路,忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器,T2为理想降压变压器,两次实验中使用的灯泡相同,灯泡的电压相等两次实验中( )
A.都接直流电源 B.A两端的电压相等
C.A损耗的功率相等 D.图1中A的电流较大
【答案】D
【详解】
A.由于变压器只能改变交变电流,因此图2中不可能接直流电源,A错误;
BCD.T2是降压变压器,根据
由于流过两个灯的电流相等,可知图2中流过A的电流较小,加在图2中A两端的电压较低,图2中A消耗的功率较小,BC错误,D正确。
故选D。
8.图示为某发电厂向偏远山区输送电能的示意图,发电厂通过升压变压器和降压变压器向纯电阻用电器(未知)供电。已知输电线的总电阻为R,原、副线圈匝数比为1∶10,原、副线圈匝数比为10∶1,原线圈两端的瞬时电压,测得发电厂回路中电流有效值为I。若均可视为理想变压器,发电机的内阻不计,则( )
A.降压变压器中电流的频率为 B.输电线消耗的总功率为
C.用电器消耗的功率为 D.用电器的电阻为
【答案】D
【详解】
A.降压变压器中电流的周期
频率
A错误;
B.原线圈两端的电压
由
得
由
得
发电厂的输出功率
输电线消耗的总功率
B错误;
C.用电器消耗的功率
C错误;
D.由
得
而,得用电器的电流,又
得用电器的电阻
D正确。
故选D。
9.某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3×106kW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A.输电线上输送的电流大小为2×105A
B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C.若改用250kV电压输电,则输电线上损失的功率为原来的2倍
D.若改用250kV电压输电,则输电线上损失的功率为原来的8倍
【答案】B
【详解】
AB.由P=IU得输电线上输送的电流
由△U=Ir得输电线路上的电压损失
故A错误,B正确;
CD.输电线上损失的功率为
500kV电压输电改用250kV电压输电,电压变为原来的二分之一,则损失的功率变为原来的4倍,故CD错误。
故选B。
10.如图所示为某小型电站高压输电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为,电流表的示数为1A,输电线的总电阻为10Ω,则下列说法错误的是( )
A.采用高压输电可以减小输电线中的电流
B.升压变压器的输出电压
C.用户获得的功率为19kW
D.将P下移,用户获得的电压将增大
【答案】D
【详解】
A.当输电功率不变时,增加升压变压器的输入电压,电流会减小。对于理想变压器,有
可知,输电线的电流会减小。所以采用高压输电可以减小输电线中的电流,所以A正确,但不符合题意;
B.由电流互感器可得,输电线的电流为
由题意可知,升压变压器的输出功率为20kW,则可得升压变压器的输出电压为
所以B正确,但不符合题意;
C.由题意及以上选项分析可得,输电线损耗的功率为
则用户获得的功率为
所以C正确,但不符合题意;
D.将P下移,降压变压器的原线圈匝数变多,即变大,对于理想变压器,有
化简得
所以降压变压器的输出电压将减小,即用户获得的电压将减小,所以D错误,符合题意。
故选D。
11.如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的电压,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为。已知用户得到的电功率为95kW,输电线路总电阻,变压器均视为理想变压器,则( )
A.发电机的输出的电流
B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比
D.用户得到的电流
【答案】BC
【详解】
A.发电机输出的电流
A错误。
B.已知用户得到的电功率为95kW,故输电线路上损失的功率为
100kW-95kW=5kW
则输电线上的电流
B正确。
C.升压变压器的副线圈输出电压
输电线损耗电压
降压变压器的原线圈电压
故降压变压器的匝数比
C正确。
D.用户得到的电功率为95kW,故用户得到的电流
D错误。
故选BC。
12.一小型发电机,输出功率为25kW,发电机的输出电压为,输电线总电阻为。为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%,需要采用高压输电。设用户所需电压为220V,则下列判断正确的是( )
A.升压变压器原、副线圈匝数比约为1:4 B.降压变压器原、副线圈匝数比约为8:1
C.输电导线上的电压损失约为286V D.可供593盏“220V,40W”的白炽灯正常工作
【答案】AD
【详解】
A.通过升压变压器原线圈的电流
输电线上损失的功率为
得输电线上的电流
升压变压器原线圈与副线圈的匝数比
A正确;
B.升压变压器的输出电压
流过降压变压器原线圈的电流
降压变压器原线圈两端的电压
已知降压变压器的输出电压,即用户电压
所以降压变压器原线圈与负线圈的匝数比
B错误;
C.输电导线上的电压损失约为
C错误;
D.设可安装的白炽灯为n盏,则灯消耗的功率等于降压变压器的输出功率
又对理想变压器有
解得
可取593,D正确;
故选AD。
13.如图1所示为某发电站远距离输电的原理图,图中的变压器均为理想变压器,输电线的总电阻为,降压变压器所接用户可等效为图1中的滑动变阻器,用户增加时相当于滑动触头向下滑动。已知用户端正常工作的额定电压为,降压变压器原副线圈的匝数比为,升压变压器原线圈所接交变电流如图2所示,当用户端正常工作消耗的总功率为时,下列说法正确的是( )
A.发电厂的输出功率为120kW B.升压变压器原副线圈的匝数比为
C.用户增加时,用户得到的电压升高 D.用户增加时,输电效率降低
【答案】BD
【详解】
A.当用户端正常工作消耗的总功率为时,降压变压器副线圈中的电流为
由理想变压器的工作原理可知
解得
输电线上损失的功率为
则发电厂的输出功率为
故A错误;
B.由题图2可知升压变压器原线圈两端的电压为
则升压变压器原线圈中的电流为
则升压变压器原副线圈的匝数比为
故B正确;
C.当用户增加时,用户消耗的功率增大,则发电厂的输出功率增大,输出电流增大,输电电流增大,输电线上损失的电压增大,降压变压器原线圈的输入电压减小,则其副线圈的输出电压减小,用户得到的电压降低,故C错误;
D.发电厂的输电效率为
由以上分析可知,用户增加时输电电流增大,则输电效率降低,故D正确;
故选BD。
14.如图所示为电能输送的示意图,升压、降压变压器均为理想变压器,输电线总电阻R为8Ω,升压变压器的输入功率100kW,用户端得到的电压为220V,用户得到的功率为95kW。下面说法正确的是( )
A.输电线上损失的电压为200V
B.升压变压器输出电压为400V
C.降压变压器原、副线圈匝数比为
D.用户端负载增加,有利于减少远距离输电的电能损失
【答案】AC
【详解】
A.由知输电线上的电流
输电线上损失的电压为
故选项A正确;
B.升压变压器的输出电压
故选项B错误;
C.降压变压器的输入电压
降压变压器的原、副线圈的匝数比为
故选项C正确;
D.用户端负载增加,降压变压器的副线圈的电流增大,根据变压器的电流与匝数关系可知降压变压器的原线圈的电流增大,由知输电线上的损失功率增大,故选项D错误;
故选AC。
15.如图所示为一远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻r均不变,变压器均为理想变压器。随炎热夏季的来临,空调、冷风机等大功率电器使用增多,下列说法中正确的是( )
A.变压器的输出电压U2增大
B.变压器的输出电压U4减小
C.输电线损耗的功率增大
D.输电线损耗的功率减小
【答案】BC
【详解】
A.升压变压器原副线圈的电压满足
发电机的输出电压U1和匝数比不变,故变压器的输出电压U2不变,A错误;
BCD.随炎热夏季的来临,空调、冷风机等大功率电器使用增多,电流I4变大,降压变压器两侧电流满足
匝数比不变,可知I3变大,输电线损耗的电压,损耗的功率均变大,降压变压器原线圈的电压
可知U3减小,进一步导致U4减小,BC正确,D错误。
故选BC。
16.为应对“新型冠状病毒”冬季可能爆发的流行态势,某医疗组织准备筹建“方舱”医院。为做好疫情防控供电准备,供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积,匝数匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:20,降压变压器的副线圈接入到医院供电,两变压器间的输电线等效电阻,变压器均为理想变压器。当发电机输出功率时,电压表的示数为250V,额定电压为220V的医疗设备正常工作。求:
(1)线圈转动角速度大小;
(2)降压变压器原、副线圈匝数之比。
【答案】(1) ; (2)
【详解】
(1)发电机的最大电压为
解得
(2)升压变压器的输出电压为
输送电流为
降压变压器的输入电压为
在输送电路上有
解得
17.利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为1Ω的太阳能发电机,供给一个学校照明用电。如图所示,升压变压器匝数比为1:4,降压变压器匝数比为4:1,输电线的总电阻,全校共22个班,每班有“220V40W”灯6盏,若全部电灯正常发光,求:
(1)降压变压器的输入电压U3;
(2)输电线总电阻R两端的电压;
(3)发电机的总功率。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】
(1)降压变压器输出电压为20V,根据
解得
(2)电灯正常发光时的电流
降压变压器负载中的总电流
降压变压器输入端电流
导线上损失的电压
(3)升压变压器输出电压
由理想变压器公式
解得
其输入电流
由闭合欧姆定律,有
发电机的总功率
18.将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术,光伏发电技术的原理是将太阳能直接转换为电能(直流电)后,再利用逆变器转换为交流电供用户使用或并入电。某部队为解决高山哨所用电问题,在山脚下建立“太阳能板田”,如图1所示,电能输送到哨所原理简图如图2所示,假设太阳能电池板组件,经逆变器后输出的交流电压,输出的电功率,输送线路的总电阻,要求最终输出的电压。求:
(1)若线路损耗为5%,升压变压器和降压变压器的匝数比分别为多少;
(2)若线路损耗为5%,则送到哨所后最多可供多少盏规格为“20V、100W”的灯泡使用。
【答案】(1)1:20;95:22;(2)95
【详解】
(1)升压变压器初级电流
输电线的功率损失
解得
I2=10A
则
升压变压器次级电压
降压变压器的初级电压
则降压变压器的匝数比
(2) 送到哨所后最多可供灯泡的个数
19.已知某个小型发电机的输出功率为90kW,发电机的输出电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为,在用户端用一降压变压器把电压降为220V,要求在输电线上损耗的功率控制为2kW(即用户得到的功率为88kW)。求:
(1)升压变压器输出的电压;
(2)两个变压器各自原、副线圈的匝数比。
【答案】(1)4500V;(2);
【详解】
(1)根据输电线上损耗的功率得
根据变压器输入、输出功率不变可得升压变压器输出电压
(2)根据理想变压器电压与匝数的关系可知
降压变压器输出电流为
根据理想变压器电流与匝数的关系可知
20.如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图,每根导线电阻为4 Ω,远距离输电线的输送电流为100 A,若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为960 kW,在用户端起点接有交流电压表,求:
(1)升压变压器原副线圈匝数比;
(2)设降压变压器原副线圈匝数比40∶1,求用户端交流电压表的示数;
(3)若用户端全是照明用电,能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光?
【答案】(1);(2)220V;(3)
【详解】
(1)由图乙知升压变压器输入端电压有效值为U1=240V,根据输电功率公式,得输送电压为
根据电压与匝数成正比,得升压变压器原副线圈匝数比为
(2)输电线损失的电压为
△U=I2R总=100×4×2V=800V
降压变压器输入端电压为
U3=U2﹣△U=(9600﹣800)V=8800V
根据降压变压器原副线圈之比与电压成之比得
代入数据解得用户端得到的电压为
U4=220V
(3)输电线路损耗功率为
△P=△UI2=80kW
所以用户得到的功率为
P4=(960﹣80)kW=880kW
每盏灯正常发光的功率为20W,所以
代入数据解得3.4电能的输送
1.远距离输电线路如图所示。在输送的电功率一定的情况下,采用高压输电时,线路损耗的电功率为;采用高压输电时,线路损耗的电功率为。若,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
2.某水电站发电机的输出功率恒定,用升压变压器将电压升至U后向远处输电,输电电流为I,在用户端用降压变压器将电压降至所需电压、为减小输电线的热功率,下列措施可行的是( )
A.增大输电电流I B.增大输电电压U
C.减少输电时间 D.减小输电导线的横截面积
3.如图所示,为了减少输电线路中的电能损耗,电厂发出的交流电经变电站升为的高压后再远距离输电,经过匝数比为的理想变压器将电压降压后供用户使用,若输电线的电阻为,下列说法正确的是( )
A.若将输电电压提高一倍,则线路上损失的电功率也减少一半
B.若将输电线的电阻减为一半,则线路上损失的电功率也减少为原来的
C.降压变压器输出电压的频率为
D.用户得到的电压小于
4.远距离输电线路的示意图如图甲所示,发电机输出电压随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.发电机输出电压的有效值是380V
B.用户得到的交流电频率是100Hz
C.发电机的输出功率取决于升压变压器的原副线圈匝数比
D.保持发电机输出功率不变,增加升压变压器副线圈匝数,用户得到的功率增大
5.中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高,农民负担过重,不利于国家扶贫政策的展开,为减少远距离输电的损耗, 某发电站采用高压向外输送电能。若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流
B.输电线上的电流
C.输电线上损失的功率
D.输电电压提高一倍,损失的功率也减小为原来的一半
6.如图所示是三峡电站向浙江地区送电的简化模型。两变压器均为理想变压器,升压变压器原副线圈匝数比为,降压变压器原副线圈匝数比为,用户端得到的是电压为、功率为P的正弦式交变电流,输电线总电阻为,不考虑其他影响下列说法正确的是( )
A.升压变压器输出端的电压为
B.降压变压器的输入端的电压为
C.输电线上的电流为
D.输电线上损失的功率为
7.小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗,将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路,忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器,T2为理想降压变压器,两次实验中使用的灯泡相同,灯泡的电压相等两次实验中( )
A.都接直流电源 B.A两端的电压相等
C.A损耗的功率相等 D.图1中A的电流较大
8.图示为某发电厂向偏远山区输送电能的示意图,发电厂通过升压变压器和降压变压器向纯电阻用电器(未知)供电。已知输电线的总电阻为R,原、副线圈匝数比为1∶10,原、副线圈匝数比为10∶1,原线圈两端的瞬时电压,测得发电厂回路中电流有效值为I。若均可视为理想变压器,发电机的内阻不计,则( )
A.降压变压器中电流的频率为 B.输电线消耗的总功率为
C.用电器消耗的功率为 D.用电器的电阻为
9.某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3×106kW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A.输电线上输送的电流大小为2×105A
B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C.若改用250kV电压输电,则输电线上损失的功率为原来的2倍
D.若改用250kV电压输电,则输电线上损失的功率为原来的8倍
10.如图所示为某小型电站高压输电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为,电流表的示数为1A,输电线的总电阻为10Ω,则下列说法错误的是( )
A.采用高压输电可以减小输电线中的电流
B.升压变压器的输出电压
C.用户获得的功率为19kW
D.将P下移,用户获得的电压将增大
11.如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的电压,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为。已知用户得到的电功率为95kW,输电线路总电阻,变压器均视为理想变压器,则( )
A.发电机的输出的电流
B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比
D.用户得到的电流
12.一小型发电机,输出功率为25kW,发电机的输出电压为,输电线总电阻为。为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%,需要采用高压输电。设用户所需电压为220V,则下列判断正确的是( )
A.升压变压器原、副线圈匝数比约为1:4 B.降压变压器原、副线圈匝数比约为8:1
C.输电导线上的电压损失约为286V D.可供593盏“220V,40W”的白炽灯正常工作
13.如图1所示为某发电站远距离输电的原理图,图中的变压器均为理想变压器,输电线的总电阻为,降压变压器所接用户可等效为图1中的滑动变阻器,用户增加时相当于滑动触头向下滑动。已知用户端正常工作的额定电压为,降压变压器原副线圈的匝数比为,升压变压器原线圈所接交变电流如图2所示,当用户端正常工作消耗的总功率为时,下列说法正确的是( )
A.发电厂的输出功率为120kW B.升压变压器原副线圈的匝数比为
C.用户增加时,用户得到的电压升高 D.用户增加时,输电效率降低
14.如图所示为电能输送的示意图,升压、降压变压器均为理想变压器,输电线总电阻R为8Ω,升压变压器的输入功率100kW,用户端得到的电压为220V,用户得到的功率为95kW。下面说法正确的是( )
A.输电线上损失的电压为200V
B.升压变压器输出电压为400V
C.降压变压器原、副线圈匝数比为
D.用户端负载增加,有利于减少远距离输电的电能损失
15.如图所示为一远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻r均不变,变压器均为理想变压器。随炎热夏季的来临,空调、冷风机等大功率电器使用增多,下列说法中正确的是( )
A.变压器的输出电压U2增大
B.变压器的输出电压U4减小
C.输电线损耗的功率增大
D.输电线损耗的功率减小
16.为应对“新型冠状病毒”冬季可能爆发的流行态势,某医疗组织准备筹建“方舱”医院。为做好疫情防控供电准备,供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积,匝数匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:20,降压变压器的副线圈接入到医院供电,两变压器间的输电线等效电阻,变压器均为理想变压器。当发电机输出功率时,电压表的示数为250V,额定电压为220V的医疗设备正常工作。求:
(1)线圈转动角速度大小;
(2)降压变压器原、副线圈匝数之比。
17.利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为1Ω的太阳能发电机,供给一个学校照明用电。如图所示,升压变压器匝数比为1:4,降压变压器匝数比为4:1,输电线的总电阻,全校共22个班,每班有“220V40W”灯6盏,若全部电灯正常发光,求:
(1)降压变压器的输入电压U3;
(2)输电线总电阻R两端的电压;
(3)发电机的总功率。
18.将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术,光伏发电技术的原理是将太阳能直接转换为电能(直流电)后,再利用逆变器转换为交流电供用户使用或并入电。某部队为解决高山哨所用电问题,在山脚下建立“太阳能板田”,如图1所示,电能输送到哨所原理简图如图2所示,假设太阳能电池板组件,经逆变器后输出的交流电压,输出的电功率,输送线路的总电阻,要求最终输出的电压。求:
(1)若线路损耗为5%,升压变压器和降压变压器的匝数比分别为多少;
(2)若线路损耗为5%,则送到哨所后最多可供多少盏规格为“20V、100W”的灯泡使用。
19.已知某个小型发电机的输出功率为90kW,发电机的输出电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为,在用户端用一降压变压器把电压降为220V,要求在输电线上损耗的功率控制为2kW(即用户得到的功率为88kW)。求:
(1)升压变压器输出的电压;
(2)两个变压器各自原、副线圈的匝数比。
20.如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图,每根导线电阻为4 Ω,远距离输电线的输送电流为100 A,若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为960 kW,在用户端起点接有交流电压表,求:
(1)升压变压器原副线圈匝数比;
(2)设降压变压器原副线圈匝数比40∶1,求用户端交流电压表的示数;
(3)若用户端全是照明用电,能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光?