为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程中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,

为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程中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,

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为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程
中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,流出水位比流入的水位低10m,水流量为Q=10m3/s,水轮机效率为75﹪,发
电机效率为80﹪,求:
(1)发电机组的输出电功率是多少?
(2)如果发电机输出电压为240V,用户需电压220V,输电线路中能量损失为5﹪,
输电线电阻为19.5Ω,那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少?
答案
(1)       (2)
解析
(1)设时间t内水流质量为m,         ①
水轮机获得的机械能为×75﹪ ②
则发电机的输出电能:80﹪                  ③
发电机的输出功率:                             ④
代入数据,解得P0="624KW                                " ⑤
(2)发电机的输出电流为I1=P0/U1                                      
输电线路损失×5﹪                             ⑦
输电电流由焦耳定律得,,                    ⑧
得I2=40A
则升压变压器原副线圈匝数比          ⑨
用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率W                   ⑩
输出电流A                     (11)
所以用户降压变压器原副线圈匝数比
 (约 67:1)          (12)
举一反三
如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为BT.线圈在外力作用下以300r/s的转速匀速转动.求:

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式.
(2)电路中电流表的示数是多少?
(3)线圈从图示状态转过90°通过线圈横截面的电荷量.
 
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如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻r=1Ω, 外电路电阻R=9Ω, 匀强磁场的磁感应强度B=1/πT,当线圈以300r/min的转速匀速转动时,则

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中电动势的瞬时值表达式。
(2)伏特表和安培表的示数是多少?
 
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小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化,如图9所示.发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.
求:(1)一个周期内,线圈发热产生的热量;
(2)线圈从中性面起转动半周的过程中,流过R的电量.
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某村庄在较远的山区修建一座小型水电站,发电机输出功率为50kW,机端电压为200V,
输电距离为6kW,若输电线上允许损失的电功率为发电机输出功率的5%.
(1)若直接输电,所用输电线的电阻率为ρ=2.5×10-8Ω·m,输电线的横载面积应多大?
(2)若输电线总电阻为16Ω,用户处获得的电压为220V,采用高压输电,试计算所用
升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比.
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有一交变电压的变化规律为U=311sin314t V,若将一辉光电压是220 V的氖管接上此交变电压,则在1 s内氖管发光的时间是多少?
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