题目

某水电站的水位落差为20 m，通过水轮机的流量为10 m³/s，发电效率为20%．水流通过水轮机时，使水轮机以 的转速转动．水轮机带动的线圈共1 000匝，线圈面积0.2 m²，线圈置于磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中，线圈电阻不计．发电机先经过匝数比为1:10的升压变压器后经输电线输送到远处，再由降压变压器降压后给用户供电．若按最大功率供电时输电线路损耗的功率为发电机最大输出功率的2%，用户电压为220V．g取10N/kg，求： （1） 输电线的总电阻； （2） 降压变压器的匝数比． 答案： 解：发电机的输出电压的有效值: U=NBSω2 代入数据得： U=500V 最大输出功率： P=ρQtghηt=ρQghη 代入数据得： P=4×105W 发电机的最大输出电流的有效值： I=PU=800A 输电线中的最大电流有效值与发电机最大输出电流有效值的关系： II线=n2n1 I线2r=P×2% 代入数据得： r=1.25Ω 解：升压变压器副线圈的电压为 U2 ，则： UU2=n1n2 降压变压器原线圈的电压为 U3 ，则： U2=U3+I线r 降压变压器原副线圈电压关系为： U3U4=n3n4 代入数据得： n3n4=24511

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