高中物理探究变压器电压与匝数的关系计算题

某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的最大电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)求：

（1）升压变压器和降压变压器的匝数比
（2）这个输电线路最多可以让多少盏“220V 40W”的灯泡正常发光。

如图所示为远距离输电的装置，理想变压器B₁、B₂的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r="1" Ω，三只灯泡的规格均为“6 V 1 W”，输电线总电阻为10 Ω。若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？

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。

利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统．光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式．将直流电变为交流电的装置称为逆变器．
(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处？请简要回答．
(2)有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图4－15所示，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R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V　40 W”灯6盏，若全部电灯正常发光，则

①发电机输出功率多大？
②发电机电动势多大？
③输电效率多少？

（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?

如图，发电机输出功率为100kＷ，输出电压为U ₁=250V，在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比分别为1:20和240：11．两变压器之间输电线的总电阻为R=10Ω，其它电线的电阻不计．试求：（变压器是理想的）

（1）发电机输出电流和输电线上的电流大小。
（2）用户需要的电压和输电线中因发热而损失的功率为多少？

一小型水电站，其交流发电机的输出功率为1 000 kW，输出电压为1 000 V，在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4%，已知输电线电阻为16 Ω，用户降压变压器的输出电压为240 V，求输电线路中升压变压器与降压变压器的变压比各多大？

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m²，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．如果用此发电机带动两个标有“220 V，11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示．求：

（1）发电机的输出电压为多少？
（2）变压器原、副线圈的匝数比为多少？
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？

图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：

（1）交流电压的函数表达式；
（2）电流表的示数I。

如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B₁、B₂的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r＝1 Ω，三只灯泡的规格均为“6 V，1 W”，输电线总电阻为10 Ω.若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？

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4Ω，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，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．（变压器为理想变压器输电线路如图所示）．

发电机输出功率为100kw，输出电压是250V，升压变压器的原副线圈匝数比为1：20，输电线电阻为10Ω，降压变压器原副线圈匝数比为20：1，

（1）输电线上损失功率；
（2）用户得到电压；

水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某河流水流量为40m³/s，现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000kW的发电机发电，采用高压输电，高压输电线的总电阻为5Ω，损耗总功率的5%。求：
（1）设发电机输出电压为500V，则所用理想升压变压器原副线圈匝数比应是多大；
（2）若所用发电机总效率为50%，则拦河坝要建多高。（水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，重力加速度g取10m/s²）

如图所示，一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为P₁=500kW，输出电压为U₁=500V，升压变压器B₁原、副线圈的匝数比为n₁:n₂=1:10，两变压器间输电导线的总电阻为r=2Ω。降压变压器B₂的输出电压为U₄=220V，不计变压器的损耗。求：

（1）输电导线上损失的功率P_损；
（2）降压变压器B₂的原、副线圈的匝数比n₃:n₄。  

发电机的输出电压是220V，输出的电功率是44kW，输电线的总电阻是0.2Ω.求：
（1）若直接供电，用户得到的电功率是多少？
（2）若变电站用匝数比是1∶10的升压理想变压器，经相同的输电线后，再用匝数比是10∶1的理想变压器降压后供给用户，则用户得到的电功率又是多少？