問題詳情:
人們利用發電機把天然存在的各種形式的能(水流能、煤等燃料的化學能)轉化爲電能,爲了合理地利用這些能源,發電站要修建在靠近這些天然資源的地方,但用電的地方卻分佈很廣,因此需要把電能輸送到遠方.某電站輸送電壓爲U=6000V,輸送功率爲P=500kW,這時安裝在輸電線路的起點和終點的電度表一晝夜裏讀數相差4800kWh(即4800度電),試求
(1)輸電效率和輸電線的電阻
(2)若要使輸電損失的功率降到輸送功率的2%,電站應使用多高的電壓向外輸電?
【回答】
電能的輸送.
【分析】(1)根據安裝在輸電線路的起點和終點的電度表一晝夜讀數相差4800kWh.求解輸電線路損耗的功率,從而求得輸電效率,
根據輸入功率P=UI及P損=I2r 求解輸電線電阻;
(2)分別求出升壓變壓器和降壓變壓器原副線圈的電流,根據電流之比等於匝數的倒數比求解.
【解答】解:(1)依題意輸電電線上的功率損失爲
則輸電效率爲η=%
設輸電線的電阻是r,由電功率公式可得:
輸入功率P=UI
P損=I2r
解得r=28.8Ω
(2)2)設升壓變壓器原、副線圈的匝數比是n1:n2,降壓變壓器原、副線圈的匝數比是n3:n4
設升壓變壓器原、副線圈端的電流分別爲I1、I2,則由變壓器電流與原、副線圈匝數間的關係式可得:
P′損=2%P=1×104(W)
P′損=I22r ⑥
由P=I1U1 可知
U1=26832V
答:(1)輸電效率和輸電線的電阻60%,28.8Ω
(2)若要使輸電損失的功率降到輸送功率的2%,電站應使用多高的電壓向外輸電26832V
【點評】本題考查功率的計算及輸電線路的效率,在功率的計算時,要注意功率公式P=UI、P=I2R及P=的正確使用,如本題中求總功率採用了P=UI,而求輸電線上消耗的功率時採用了P=I2R,要注意認真體會其不同點
知識點:電能的輸送
題型:計算題