Question

發(fā)電廠里的發(fā)電機(jī)，輸出電壓為220V，輸出電功率為44kW，輸電導(dǎo)線的電阻為1Ω，
（1）若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶，輸電電路如圖1所示．求用戶得到的電壓和功率．
（2）如果用原、副線圈匝數(shù)之比為1：10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用原、副線圈匝數(shù)比為99：10的降壓變壓器降壓供給用戶，輸電電路如圖2所示．求用戶得到的電壓和功率．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)P=UI求出輸電的電流，再根據(jù)P_損=I²R求輸電導(dǎo)線上損失的電壓與電功率，從而求出用戶得到的電壓和功率；
（2）根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，并由原副線圈匝數(shù)比，可求出輸電導(dǎo)線上損失的電壓與電功率，從而求出用戶得到的電壓和功率．

解答：解：（1）根據(jù)功率公式有：P=U₁I₁  
則有：I₁=

P

U1

=

44×103

220

=200A；   
電線損失功率為：P_線=I₁²r=200²×1=40kW；
電線上損失電壓為：U_線=I1r=200×1V=200V；
所以用戶得到的電壓為：U_用=220-200=20V；
用戶得到的功率為：P_用=P-P_線=44-40=4kW；                 
（2）用原、副線圈匝數(shù)之比為1：10的升壓變壓器升壓，則副線圈電壓為：
U₂=

10

1

×220V=2200V；
同理得：P=U₂I₂  
電線上電流為：I₂=

P

U2

=

44000

2200

=20A；   
電線上損失的功率為：P_線=I₂² r=20²×1=0.4kW；                   
電線上損失的電壓為：U_線=I₂r=20×1V=20V；
降壓變壓器得到的電壓為：U₃=220-20=200V；
用戶得到的功率為：P_用=P-P_線=44-0.4=43.6kW；  
原、副線圈匝數(shù)比為99：10的降壓變壓器降壓供給用戶，
所以用戶得到的電壓為：U_用=

10

99

×200=221V；
答：（1）若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶，輸電電路如圖1所示．用戶得到的電壓20V和功率4kW；
（2）如果用原、副線圈匝數(shù)之比為1：10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用原、副線圈匝數(shù)比為99：10的降壓變壓器降壓供給用戶，輸電電路如圖2所示．用戶得到的電壓221V和功率43.6kW．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了變壓器的構(gòu)造和原理，特別對(duì)于高壓輸電的知識(shí)要重點(diǎn)掌握，注意各種電壓與功率的分清．