Question

河水流量為4m³/s，水流下落的高度為5m.現(xiàn)在利用它來發(fā)電，設(shè)所用發(fā)電機(jī)的總效率為50%，求：
（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率；
（2）設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為350V，在輸送途中允許的電阻為4Ω，允許損耗的功率為輸出功率的5%，問在用戶需用電壓220V時，所用升壓變壓器和降壓變壓器匝數(shù)之比.（g取9.8m/s²）

Answer 1

（1）利用水的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電，每秒鐘流水量為4m³，水的落差5m.
水推動發(fā)電機(jī)葉輪的功率       P=ρVgh/t
發(fā)電機(jī)的輸出功率為P_輸出=50%P=50%×1.0×10³×4×9.8×5W=9.8×10⁴W
（2）輸電線上損耗的功率
P_損=5%P_輸出=5%×9.8×10⁴W=4.9×10³W
P_損=I2r，輸電線上的電流I=35A，不得超出此值.
升壓變壓器，初級U₁=350V，根據(jù)變壓器輸入輸出功率相等均為9.8×10⁴W.
所以

降壓變壓器
初級  U′₁=2.8×10³－35×4=2.66×10³V
次級   U′₂=220V，則

【試題分析】