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某小型水利发电站发电机两端的电压为220 V,输出功率为44 kW,输电导线的电...

某小型水利发电站发电机两端的电压为220 V,输出功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户。

(1)画出全过程的线路图;

(2)求用户得到的电压和功率;

(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压。

 

(1)(2)219.6V 43.92 kW (3)180V 36kW 【解析】(1)线路图如图所示. (2)升压变压器副线圈上的输出电压 U2=U1=2 200 V, 升压变压器副线圈上的输出电流I2=I1, 升压变压器原线圈上的输入电流,由P=U1I1得 所以 输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR=I2R=4 V,PR=I22R=0.08 kW. 降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为 I3=I2=20 A,U3=U2-UR=2196 V. 降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为 U4=U3=219.6 V,I4=I3=200 A. 用户得到的功率P4=U4I4=43.92 kW. (3)若不采用高压输电,线路损失电压为 UR′=I1R=40 V, 用户得到的电压U′=U1-UR′=180 V, 用户得到的功率为P′=U′I1=36 kW.  
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考点分析:
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如图(甲)所示,把一个固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的磁场。已知线圈的匝数n=100匝,线圈的总电阻r=1.0Ω,线圈所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(乙)所示。已知线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为,其中为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化,求:

(1)线圈中产生感应电动势的最大值;

(2)小灯泡消耗的电功率;

(3)在磁感强度变化的0-的时间内,通过小灯泡的电荷量。

 

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如图所示,为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别10cm和20cm,内电阻r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO’以轴ω=rad/s的角速度匀速转动,把线圈和阻值为R=20Ω的外电阻相连接,求:

(1)S断开时,电压表示数;

(2)开关S合上时,电压表和电流表示数。

 

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如图所示,为某个同学做电磁感应演示实验所用的装置示意图,实验过程中发现,当闭合开关S的瞬间,图中电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置。现在该同学继续进行实验,他将开关S闭合后,操作如下,请将正确的实验现象填在如下空白处:

(1)把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将_____________.

(2)把原线圈插入副线圈后电流表的指针将________________

(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将_________

 

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如图所示,有一个单匝圆形线圈,线圈内有垂直于纸面向内的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子恰好静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带_______电,若增大磁感应

强度的变化率,则带电粒子将_________(填向上运动、向下运动或静止)

 

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如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有

A. 闭合电键K后,把R的滑片向右移

B. 闭合电键K后,把R的滑片向左移

C. 闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出

D. 闭合电键K后,把Q靠近P

 

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