Question

有一條河流，河水流量為4m³/s，落差為5m，現利用它來發電，發電效率為50%，發電機輸出電壓為350V，輸電線總電阻為4Ω，允許輸電線上損耗功率為發電機輸出功率的5%，而用戶所需電壓為220V，求所用的升、降壓變壓器上原、副線圈的匝數比。（g=9.8m/s²）

Answer 1

升壓變壓器原副線圈匝數比1：8；降壓變壓器原、副線圈匝數比133：11

試題分析：畫出輸電線路如圖所示

設河水重力做功的功率為，Q為水流量，          
代入數值得 
發電機最大輸出功率就是升壓變壓器的輸入功率P1，
依題意有                            
輸電線上允許消耗的電功率為,
由，可得                       
升壓變壓器副線圈兩端的電壓為           
所以升壓變壓器原副線圈匝數比為            
降壓變壓器原線圈兩端電壓為,
所以降壓變壓器原、副線圈匝數比為        
點評：原副線圈的匝數比等于原副線圈的電壓比，輸電線上損失的功率，損失電壓，掌握功率關系和電壓關系是解決本題的關鍵。