高中物理电学实验计算题

一小型水电站，其交流发电机的输出功率为1000kW，输出电压为1000V，在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4％，已知输电线电阻为16，用户降压变压器的输出电压为240V，求送电线路中，升压变压器与降压变压器的变压比各多大?（升降压变压器均为理想变压器）

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m²，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T。为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220 V，11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：

(1)发电机的输出电压有效值为多少？
(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？

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2Ω，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：

（1）发电机的输出功率；
（2）所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比。

一小型发电站输出电压为250V, 输出功率为50kW，若输电线电阻为80Ω，输电线电热损耗功率为电站输出功率的4%，
(1)求电站所用升压理想变压器的匝数比；
(2)若用户所用的降压理想变压器的匝数比为40:1，用户得到的电压为多少伏?

一理想降压变压器，原线圈上所加电压为11 kV，副线圈通过输电导线向用户供电，输电导线的总电阻R＝0.05 Ω，用户的用电器(假设是纯电阻)得到的电压为220 V、消耗的电功率为44 kW.求变压器原、副线圈的匝数比n₁∶n₂.

某火电站通过燃烧煤来发电．发电机输出功率为120kw.电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是240 V，升压器原副线圈的匝数之比为1：25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要电压为220 V．

求：
(1) 输电线上损失的电功率为多少?
(2) 降压器的匝数比为多少?

如下图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r_A＝2 Ω，当K₁闭合，K₂、K₃断开时，A示数6 A；当K₂闭合，K₁、K₃断开时，A示数5 A，且电动机输出功率为35 W；当K₃闭合，K₁、K₂断开时，A示数为4 A．求：

(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？
(2)电动机的内阻是多少？
(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？

一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW，向远处输电所用输出线的总电阻为  ，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户正好得到220V的电压．求：
（1）输电线上的电流
（2）供电处的升压变压器的原副线圈的匝数比
（3）用户处的降压变压器的原副线圈的匝数比

如图所示为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10:1的降压变压器，降压变压器副线圈上的电流为100A，输出功率是12kW,A、B两地输电线的电阻是20Ω，求：

（1）升压变压器输出端的电压；
（2）若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？
（3）两情况下输电线上损失功率之比是多少？

如图所示，发电机输出功率P₁="100" kW，输出电压U₁="250" V，用户需要的电压U₄="220" V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
（1）发电机的输送电流I₁是多少？
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比n₁：n₂.
（3）用户得到的电功率P₄是多少？

风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．利用总电阻R＝10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能．输送功率P₀＝100kW，发电机输出电压为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比1∶20,用户需要的电压是220 V ,求：

（1）导线上损失的功率与输送功率的比值？
（2）在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比．
（3）用户得到的电功率是多少．

某一水电站发电机组设计为：水以v₁＝3m/s的速度流入水轮机后以v₂＝1m/s的速度流出，流出水位比流入水位低h=9.6m，水流量为Q＝10m³/s．水轮机效率为η₁ =75%，发电机效率为η₂=80%，重力加速度g=10m/s²，水的密度ρ=10³kg/m³．试问：
(1)发电机的输出功率是多少？
(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12Ω，那么所需用升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比分别是多少？

某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×10⁴ W，电厂输出电压仅为350 V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输出．已知输电线路的总电阻为4 Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，用户所需电压为220 V，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？

某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线总电阻是6Ω。
（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率；
（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n₁∶n₂ = 22∶1的变压器降压，求用户得到的电压。
（计算结果均保留三个有效数字）

发电机输出功率40kW，输出电压400V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1：5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用变压器降为220 V。求：
（1）输电线上损失的电功率是多少？
（2）降压变压器的变压比是多少?