Question

(1)水電站給遠處山村送電的輸出功率是110 kW，用2 000 V電壓輸電，線路上損失的功率是2.5×10⁴ W.如果改用20 000 V高壓輸電，線路上損失的功率是________W.

(2)用手捏住變壓器或電機線圈的兩端，在普通手電筒的電池兩極接觸一下，然后離開，為什么會有強烈的電擊感覺？用電表檢查變壓器或電機線圈是否斷線時，要注意什么？

Answer 1

解析：(1)設輸電線的電阻為R.用U₁=2 000 V 電壓輸電時，輸電電流和線路上損失的功率分別為I₁=，P_線=I₁²R

    改用U₂=20 000 V電壓輸電時，輸電電流和線路上損失的功率分別為I₂=，P_線′=I₂²R

兩者相比，得

    P_線′==×2.5×10⁴ W=250 W.

(2)用手捏住線圈兩端去接觸電池兩極，相當于人體電阻與自感線圈并聯后去接電源(圖17-4).由于人體電阻R_人體很大，線圈電阻R_L一般很小，因此通過線圈的電流比通過人體電流大得多.脫離接觸后，人體與線圈仍構成一閉合回路.由于自感作用，將有一個斷路時的暫態電流通過人體，此電流的初始值等于原來通過線圈的電流，它比原來通過人體的電流大得多.因此，將有一個很高的瞬時電壓加在人體上.例如，設線圈的電阻為5 Ω，人體電阻為50 kΩ，接在1.5 V的電池上，穩定時通過線圈的電流為0.3 A.斷路瞬間，LR回路中的暫態電流將從0.3 A開始按指數規律衰減，加在人體上的初始電壓將達1.5 kV，故有強烈的電擊感覺.當然，這個過程是極短的，人體的電阻愈大，加在它上面的電壓初始值就愈高，衰減得也愈快.只要線圈的自感系數和原來通過它的電流一定，放出的總能量LI²就一定.

圖17-4

    用電表檢查自感較大的線圈是否斷線，因表內有電池.如上所述，不要用手捏住線圈的兩端再去接觸表筆，以免斷開時受到電擊.應當手握表筆的絕緣棒，直接讓表筆接觸線圈兩端.這樣，脫離接觸時人體與線圈不構成回路，可避免通過人體放電.

答案：(1)250  (2)略