精英家教網(wǎng)風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源．風力發(fā)電機是將風能（氣流的動能）轉化為電能的裝置，如圖所示，其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發(fā)電機等．利用總電阻R=10Ω的線路向外輸送風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能．輸送功率P0=100kW，發(fā)電機輸出電壓為250V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比1：20，用戶需要的電壓是220V，求：
（1）導線上損失的功率與輸送功率的比值？
（2）在輸電線路中設置的降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．
（3）用戶得到的電功率是多少．
分析：（1）先根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，再根據(jù)P=I2R求出導線上損失的功率，進而求出損失的功率與輸送功率的比值；
（2）先求電壓損失，再根據(jù)電壓與匝數(shù)的關系求匝數(shù)比；
（3）輸送的總功率減去損失的功率即為用戶得到的功率．
解答：解：（1）升壓變壓器副線圈電壓U2=
n2
n1
U1=
20
1
×250=5000v導線上損失的功率為△P
=I
2
2
R=(
100×103
5000
)2×10=4000W
損失的功率與輸送功率的比值
△P
P0
=
4000
100×103
=0.04
（2）電壓損失U損=I2R=20×10 V=200 V
降壓變壓器原線圈端電壓U3=U2-U損=4800 V
降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比
n3
n4
=
4800
220
=
240
11

（3）用戶得到的電功率即降壓變壓器的輸出功率為
P用=P-P損=P（1-4%）=100×96% kW=96 kW
答：（1）導線上損失的功率與輸送功率的比值0.04；
（2）在輸電線路中設置的降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比
240
11
．
（3）用戶得到的電功率是96KW．
點評：本題考查了輸電線路中各物理量的計算，其中求輸電線上的電壓損失或功率損失是解決此類題目的突破口．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖甲所示，光滑水平地面上有兩個質量分別為3m和2m的物體A、B，它們在同一直線上相向運動，速率依次為2v和v．已知發(fā)生正碰后其中一個物體恰好靜止．通過計算求：①恰好停下的是哪個物體？②碰撞過程中A、B系統(tǒng)損失的機械能是多少？
（2）風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源．風力發(fā)電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置．如圖乙所示．風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積．設空氣密度為ρ，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r．求單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能功率Pm在風速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風輪機單位時間接受的風能，簡述可采取的措施．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?北京）風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源．風力發(fā)電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置，其主要部件包括風輪機、齒輪箱，發(fā)電機等．如圖所示．
（1）利用總電阻R=10Ω的線路向外輸送風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能．輸送功率P0=300 kW，輸電電壓U=10 kW，求異線上損失的功率與輸送功率的比值；
（2）風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積．設空氣密度為p，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r．求單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能Pm；
在風速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風輪機單位時間接受的風能，簡述可采取的措施．
（3）已知風力發(fā)電機的輸出電功率P與Pm成正比．某風力發(fā)電機的風速v19m/s時能夠輸出電功率P1=540kW．我國某地區(qū)風速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時，試估算這臺風力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)和利用的清潔能源．我國在西北地區(qū)建立了多處大型發(fā)了發(fā)電廠．某發(fā)了發(fā)電廠以U=10kV的電壓輸送電能．當輸電功率P0=300kW時，輸電導線中的電流I=
 
A；風力發(fā)電機是將風能（氣流的動能）轉化為電能的裝置．風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積，設空氣的密度ρ，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r，則單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能Pm=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

1）如圖所示，光滑水平地面上有兩個質量分別為3m和2m的物體A、B，它們在同一直線上相向運動，速率依次為2v和v。已知發(fā)生正碰后其中一個物體恰好靜止。通過計算求：（1）恰好停下的是哪個物體？（2）碰撞過程中A、B系統(tǒng)損失的機械能是多少？

（2）風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風力發(fā)電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置。如圖乙所示。風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積。設空氣密度為ρ，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能功率Pm

在風速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風輪機單位時間接受的風能，簡述可采取的措施。

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科目：高中物理 來源： 題型：

風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風力發(fā)電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置，其主要部件包括風輪機、齒輪箱，發(fā)電機等。如圖所示．

風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積。  

設空氣密度為p，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能Pm;在風速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風輪機單位時間接受的風能，簡述可采取的措施。

已知風力發(fā)電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發(fā)電機的風速v19m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。我國某地區(qū)風速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時，試估算這臺風力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。

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