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某發(fā)電廠通過兩條輸電線向遠處的用電設備供電.當發(fā)電廠輸出的功率為P0時，額定電壓為U的用電設備消耗的功率為P1.若發(fā)電廠用一臺升壓變壓器T1先把電壓升高，仍通過原來的輸電線供電，到達用電設備所在地，再通過降壓變壓器T2把電壓降到用電設備的額定電壓大小，供用電設備使用，如圖1所示.這樣改動后，當發(fā)電廠輸出的功率仍為P0，用電設備可獲得的功率為P2.試求所用升壓變壓器T1的原線圈與副線圈的匝數比以及降壓變壓器T2的原線圈與副線圈的匝數比各為多少？


見分析


【試題分析】

沒有用變壓器前，輸電線上消耗的電功率為

（式中R為輸電線的電阻，I0為發(fā)電廠的輸出電流）
輸電線電阻為
                   ①
用電設備的電壓為 ②
用了變壓器后，輸電線上消耗的電功率為
               ③
（式中I是輸電線上的電流，也是升壓變壓器副線圈和降壓變壓器原線圈上的電流）
由①式和③式可得 ④
所以

用電設備獲得P2的功率時，通過用電設備的電流為 ⑤
由④式和⑤式得

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：0101 期中題 題型：計算題

某發(fā)電廠通過兩條輸電線向遠處的用電設備供電。當發(fā)電廠輸出的電功率為P0時，額定電壓為U的用電設備消耗的實際功率為P1（這時用電設備兩端的實際電壓恰好是額定電壓）。為了減少輸電線上的功率損失，發(fā)電廠用一臺升壓變壓器先把電壓升高，仍通過原來的輸電線向用電設備供電，到達用電設備后，再用一臺降壓變壓器把電壓降到用電設備的額定電壓U，供其使用。這樣改造后，發(fā)電廠輸出的功率仍是P0時，用電設備得到的功率可增加到P2。
（1）在虛線框內畫出改造后輸電示意圖；
（2）求所增加的升壓變壓器和降壓變壓器的變壓比（原、副線圈匝數比）各是多少？

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