高中物理探究变压器电压与匝数的关系计算题

某发电站的输出功率为100kW，输出电压为250V，向25km远处的用户供电。为了使输电线路损失的功率不超过输出功率的1%，电站采用升压变压器升压后再输电，到达用户后再用降压变压器将电压降为220V,已知输电导线的电阻率为ρ=3.0×10^-8Ω（m，导线横截面积为1.5×10^{- 4}m²，两台变压器均为理想变压器，求：
（1）输电线上通过的最大电流.     
（2）输电线上的电压损失最大值.
（3）两个变压器原、副线圈的匝数比

某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是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．

如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U₁＝3300V，副线圈两端电压U₂为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L₁和L₂，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V.求：

（1）原线圈n₁等于多少匝？
（2）当开关S断开时，电流表A₂的示数I₂＝5A.则电流表A₁的示数I₁为多少？
（3）当开关S闭合时，电流表A₁的示数I₁′等于多少？

（本题8分）某火力发电站通过燃烧煤来发电。每秒烧煤800kg，已知每完全燃烧1 kg煤放热500 J，热能发电效率为0.6 。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，升压变压器原副线圈的匝数之比为1：50，输电线的总电阻为5Ω，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） 降压变压器的匝数比为多少?

截面积为0.2m²的100匝的线圈A，处在均匀磁场中，磁场的方向垂直线圈截面，如图所示，磁感应强度为B =（0.6－0.2t）T（t为时间，以秒为单位），
R₁= 3Ω，R₂=6Ω，线圈电阻为r = 1Ω，C=3μF，求：

（1）闭合S₁、S₂后，通过R₂的电流大小和方向；
（2）只把S₁切断后，通过R₂的电量。

某发电站的输出功率为10⁴ kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的电阻为25.6 Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
（1）输电线上的电流；
（2）输电线路上的电压损失；
（3）升压变压器的原副线圈匝数比．

(10分)如图所示，一小型发电站通过升压变压器B₁和降压变压器B₂把电能输送给用户(B₁和B₂都是理想变压器)，已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器B₁原、副线圈的匝数比为1﹕10，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω，降压变压器B₂的输出电压为220V。求：

(1)输电导线上损失的功率；
(2)降压变压器B₂的原、副线圈的匝数比。

一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T₁升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T₂降压，使额定电压为220V的用电器正常工作。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，T₁和T₂为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，试求：
(1) 输电线上的功率损失和电压损失。
(2) T₁和T₂原、副线圈匝数比各为多少？

如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝30 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联96只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：

(1)指示灯上的电压；
(2)发电机的输出功率．

某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是100KW，输出电压是250V，升压变压器原副线圈的匝数之比为1:40，输电线上损失的功率为输出功率的4%，用户所需电压为220V，则输电线的电阻和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？若有60KW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25W的电灯多少盏？

如图所示，一矩形导线框ABCD处于水平匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线框ABCD的输出端通过电刷与电流表、理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有一只“18V、12W ”的灯泡Ｌ。当线框ABCD转速时，灯泡Ｌ正常发光，此时电流表示数为0.2A。

（1）求通过灯泡Ｌ的电流周期；
（2）求变压器原、副线圈匝数之比；
（3）从线框ABCD经中性面位置开始计时，写出线框中产生的感应电流瞬时值的表达式。

(10分)一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100W，使用的区间变压器匝数比为165：6，恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250W，若变压器输入电压仍为6600V，区间输电线线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？

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 8Ω ，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，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求：

（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比
（2）输电线路导线电阻R。
（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。