Question

如图学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V、40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：

(1)发电机的输出功率多大？

(2)发电机的电动势多大？

(3)输电线上损耗的电功率多大？

Answer

(1)5 424 W (2)250 V (3)144 W

【解析】

试题分析：(1)所有灯都正常工作的总功率为22×6×40＝5 280 W

用电器总电流为I2′＝＝＝24 A

输电线上的电流I1′＝IR＝I2＝＝6 A

降压变压器上：U2＝4U2′＝880 V

输电线上的电压损失为：UR＝IRR＝24 V

因此升压变压器的输出电压为U1′＝UR＋U2＝904 V

输入电压为U1＝U1′/4＝226 V，输入电流为I1＝4I1′＝24 A

所以发电机输出功率为P出＝U1I1＝5 424 W

(2)发电机的电动势E＝U1＋I1r＝250 V

(3)输电线上损耗的电功率

考点：变压器的构造和原理；电功、电功率．