Question

【題目】青海玉樹地震后，某集團公司向災區人民捐贈一批柴油發電機，其工作原理：以風冷四沖程直噴式柴油機為動力系統，帶動發電機發電，該柴油發電機說明書的部分內容如下表所示．現用一臺該型號的柴油發電機給災區一臨時安置區供電，如圖所示．發電機到安置區的距離是400m，火線、零線均為GBCZ60型單股銅導線，該型導線單位長度的電阻為2.5×10﹣4Ω/m．安置區用電器的總功率為44KW，當這些用電器都正常工作時：

型號	AED6500S
最大輸出功率	60kW
輸出電壓范圍	220V～300V

（1）輸電線路中的電流是多大？
（2）線路損失功率是多大？
（3）發電機實際輸出電壓是多大？
（4）該柴油發電機工作過程中，每小時消耗柴油18kg，柴油完全燃燒產生的內能轉化為發電機輸出電能的效率（既發電機在某一段時間內輸出的電能與同時間內柴油完全燃燒產生的熱能之比）是多少？（柴油的熱值是3.3×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI得輸電線中的電流：I= = =200A
（2）解：線路電阻R線=2.5×10﹣4Ω/m×400m×2=0.2Ω．線路損失的電功率P線=I線2R線=（200A）2×0.2Ω=8000W
（3）解：線路兩端的電壓U線=I線R線=200A×0.2Ω=40V，

發電機輸出電壓U=U線+U0=（40+220）V=260V

（4）解：18kg柴油完全燃燒放出的熱量：

Q=mq=18kg×3.3×107J/kg=5.94×108J，

發電機每小時輸出的電能：

W=UIt=260V×200A×3600s=1.872×108J

柴油完全燃燒產生的內能轉化為發電機輸出電能的效率：

η= = ×100%≈31.5%

【解析】（1）由電功率公式P=UI的變形公式可以求出輸電線路的電流．（2）先求出線路電阻，再由電功率公式求得．（3）發電機的輸出電壓等于線路損失的電壓與安置區活動的電壓之和；（4）利用W=UIt求出發電機每小時輸出的電能，利用Q=mq求出18kg柴油完全燃燒放出的熱量，最后利用效率公式可求柴油釋放的能量轉化為電能的效率．
【考點精析】掌握燃料的熱值和電功率的計算公式是解答本題的根本，需要知道熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．