Question

【題目】高考臨近，為保證高三工作正常開展，防止停電事故發(fā)生，某中學(xué)領(lǐng)導(dǎo)班子決定購(gòu)買一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，要求如下：一是保證全校66間教室所有日光燈能正常發(fā)光；二是為避免噪音干擾，發(fā)電機(jī)需遠(yuǎn)離教學(xué)區(qū)；三是盡量利用已有設(shè)備和線路。為此學(xué)校決定讓物理老師和興趣小組同學(xué)先進(jìn)行調(diào)查，得到以下數(shù)據(jù)：每間教室有日光燈20盞，每盞20W，額定電壓均為220V；發(fā)電機(jī)安裝位置距離并網(wǎng)接口約500米。計(jì)算得出所用電線每米電阻約2.0×10-3Ω，其余部分電阻不計(jì)；學(xué)校已有升壓變壓器和降壓變壓器各一臺(tái)，升壓變壓器匝數(shù)比為n1:n2=1:4，降壓變壓器的匝數(shù)比為n3:n4=4:1，興趣小組同學(xué)畫出示意圖如圖所示。試求：

(1)發(fā)電機(jī)輸出的電壓U1是多少才能保證燈泡正常發(fā)光？

(2)購(gòu)買的發(fā)電機(jī)功率P應(yīng)不小于多少？

Answer 1

【答案】(1)235V；（(1)28.2kW

【解析】

(1)輸電線電阻

所有電燈正常發(fā)光時(shí)消耗功率為

由于燈正常發(fā)光時(shí)，降壓變壓器副線圈兩端電壓

所以降壓變壓器原線圈兩端電壓

解得

兩變壓器之間輸電線上的電流為

升壓變壓器副線圈兩端電壓

升壓變壓器原線圈兩端電壓

(2)輸電線上損失的功率

所以

即所購(gòu)發(fā)電機(jī)額定功率不得低于。