Question

風能將成為21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源．風力發電機是將風能（氣流的動能）轉化為電能的裝置，如圖所示，其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發電機等．利用總電阻R＝10Ω的線路向外輸送風力發電機產生的電能．輸送功率P₀＝100kW，發電機輸出電壓為250V，升壓變壓器原、副線圈的匝數比1∶20,用戶需要的電壓是220 V ,求：

（1）導線上損失的功率與輸送功率的比值？
（2）在輸電線路中設置的降壓變壓器原、副線圈的匝數比．
（3）用戶得到的電功率是多少．

Answer 1

(1) ＝0.04(2)降壓變壓器原、副線圈匝數比  (3) 96 kW  

試題分析：：(1)升壓變壓器副線圈電壓U₂= =5000v    
導線上損失的功率為     
損失的功率與輸送功率的比值＝0.04     
(2) 電壓損失U_損＝I₂R＝20×10 V＝200 V       
降壓變壓器原線圈端電壓U₃＝U₂－U_損＝4 800 V         
降壓變壓器原、副線圈匝數比＝＝      
(3)用戶得到的電功率即降壓變壓器的輸出功率為
P_用＝P－P_損＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW         
點評：本題考查了功和功率的計算，關鍵是根據題意找出求出發電機功率的方法，及風能的最大功率和輸出功率之間的關系．