人教版高中物理-高压输电专题练习

《高压输电》练习题

1、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1﹕n2=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0Ω，降压变压器输出电压U4＝220V，求：

（1）升压变压器的输出电压；

（2）输送电能的效率多大；

（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n3﹕n4；

2．供电网中某一居民小区的用户变压器输入电压为U1=1×104V，此变压器的匝数比为125：3，原来小区各户居民用电总功率为44kW，由于用电功率随生活条件的改善而增加，现小区各户居民用电总功率增加到88 kW，打算在不改变线路的情况下更换一台用户变压器，设新用户变压器的输入电压仍为U1=1×104V 不变，且设用户正常工作电压均为220 V 。

求：(1) 居民小区输电线路的电阻R线

(2) 新更换的用户变压器的原副线圈匝数比.

3．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图所示．

4．小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器,求：

(1)输电线上的电流．

(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比．

(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比．

5、一台交流发电机产生u＝220·sin 100πt V的交流电压，其内阻不计，经过变压器变压后

通过总电阻r＝2 Ω的长导线给彩灯供电，如图5－5－5所示.60只彩色小灯泡并联在电路中，每只灯泡都是“6 V,0.25 W”，灯泡均正常发光．(其余电阻不计)试求：

(1)发电机的输出功率；

(2)降压变压器原、副线圈匝数比；

(3)若副线圈匝数为110匝，求副线圈中磁通量变化率的最大值．

6.利用太阳电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统又称光伏发电系统.光

伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式.将直流电变为交流电的装置称为逆变器. 有一台内阻为1omega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，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4omega，全校共22个班，每班有"220V40W"灯6盏，若全部电灯正常发光，则

①发电机输出功率多大? ②发电机电动势多大?

③输电效率多少? ④若使灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半?