20xx沪科版高中物理选修3-2第3章电能的输送与变压器章末总结学案内容摘要:

是下一 个回路的电源 . 3. 综合运用下面三方面的知识求解 (1)能量守恒 : P= U1I1= U2I2= P 用户 + ΔP ΔP= I22R P 用户 = U3I3= U4I4. (2)电路知识 : U2= ΔU+ U3 ΔU= I2R (3)变压器知识 : U1U2= I2I1= n1n2 U3U4=I4I3=n3n4. 其中 ΔP= I2R, ΔU= I2R 往往是解题的切入点 . 例 3 发电机的输出电压为 220 V, 输出功率为 44 kW, 输电导线的电阻为 Ω, 如果用原 、 副线圈匝数之比为 1∶ 10 的升压变压器升压 , 经输电线后 , 再用原 、 副线圈匝数比为 10∶ 1 的降压变压器降压供给用户 , 则 : (1)画出全过程的线路示意图 ; (2)求用户得到的电压和功率 ; (3)若不经过变压而直接将电送到用户 , 求用户得到的电压和功率 . 解析 (1)示意图如图所示 (2)升压变压器的 输出电压 U2= n2n1U1= 101 220 V= 2 200 V 根据升压变压器输出功率等于输入功率知,升压变压器输出电流为 I2= PU2= 44 1032 200 A= 20 A 输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR= I2R= 20 V= 4 V PR= I22R= 202 W= 80 W 降压变压器上的输入电流和输入电压分别为 I3= I2= 20 A U3= U2- UR= 2 200 V- 4 V= 2 196 V 降压变压器上的输出电压和输出电流分别为 U4= n4n3U3= 110 2 196 V= V I4= n3n4I3= 10 20 A= 200 A 用户得到的功率为 P4= I4U4= 200 W= 104 W (3)若不采用高压输电,用 220 V低压直接供电时,电路如图所示,则输电电流 I= PU1=44 103220 A= 200 A,输电线路上的电压损失 UR′ = IR= 200 V= 40 V 所以用户得到的电压为 U4′ = U1- UR′ = 220 V- 40 V= 180 V 用户得到的功率为 P4′ =。
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