Question

（2009?廣陵區一模）綜合性大醫院為防止突然停電都會自備柴油發電機，柴油發電機的工作原理為以柴油機帶動發電機發電．某柴油發電機說明書的部分內容如下表所示．如果用一臺該型號的柴油發電機給門診樓供電，如圖所示，發電機到門診樓的距離是400m，輸電線路中的火線和零線均為銅導線，導線單位長度的電阻為2.5×10^-4Ω/m．門診樓電器的總功率為44kW，如果這些電器都正常工作2小時．
求：（1）輸電線路中的電流多大？（2）發電機實際輸出電壓多大？（3）輸電線路損失的電能是多少？（4）此型號柴油發電機的能量轉換效率最高是多少？（柴油熱值是4.0×10⁷J/kg） 

型號	200GF
輸出功率（kW）	200
輸出電壓（V）	220～400
燃油耗（g/kW?h）	235

Answer 1

分析：（1）已知輸出功率和額定電壓，根據公式I=

P

U

可求輸電線路中的電流；
（2）先計算輸電線的電阻，再計算輸電線上分擔的電壓，再加上額定電壓就是發電機實際輸出電壓；
（3）已知輸電線上的電阻，根據公式W=I²Rt可求輸電線路損失的電能；
（4）根據表中所給數據，利用公式η=

W

Q

可求此型號柴油發電機的能量轉換效率．

解答：解：（1）輸電線路中的電流I=

P

U

=

44×103W

220V

=200A；
答：輸電線路中的電流為200A；
（2）R_線=2×2.5×10^-4Ω/m×400m=0.2Ω；
U_輸=U_線+U=IR_線+U=200A×0.2Ω+220V=260V；
答：發電機實際輸出電壓為260V；
（3）W_損=I²Rt=（200A）²×0.2Ω×7200s=5.76×10⁷J；
答：輸電線路損失的電能是5.76×10⁷J；
（4）此型號柴油發電機的能量轉換效率η=

W

Q

=

W

mq

=

3.6×106J

0.235kg×4.0×107J/kg

=38.3%．
答：此型號柴油發電機的能量轉換效率為38.3%．

點評：本題考查電流、電壓、消耗電能和效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是求導線的電阻和導線兩端的電壓．