Question

某發(fā)電站能通過燃燒煤來發(fā)電，每1kg煤放出500J熱能，熱能發(fā)電效率為80%，發(fā)電站通過升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶，發(fā)電機輸出功率是100kW，輸出電壓為250V，升壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶25，輸電線上的功率損失為輸出功率的4％，用戶需要的電壓為220V，則：
（1）煤的主要成分有__________；
（2）輸電線的電阻和降壓器的匝數(shù)比為多少？
（3）若有60kW分配給生產(chǎn)用電，其余電能用于照明，那么可裝25W的電燈多少盞？

Answer 1

（1）煤的主要成分是碳，它燃燒生成多種物質(zhì)，同時放出大量的能量．
（2）升壓變壓器U₁/U₂=n₁/n₂，得副線圈電壓
U₂=n₂U¹/n₁=6250V
副線圈電流 I₂=P/U₂=16A
電線電阻R上損失的功率I₂²R=4kW，得R≈15.6Ω．
降壓變壓器原線圈電壓
U₃=U₂-I²R=6250-16×15.6≈6000（V）
降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比 n₃/n₄=U₃/U₄
（3）由能量守恒 P=PR+P_{生產(chǎn)}+P_照明得
P_照明=（1-4%）×100×103-60×103=3.6×10⁴（W）
可裝電燈的盞數(shù)n==3.6×104/25=144
【試題分析】