发布时间：2021-02-18 19:45:08
图15
（1）发电机输出功率是多大？
（2）发电机电动势是多大？
（3）输电效率是多少？
（4）若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？
解析：该题全面考查变压器原理，电功率计算和闭合电路欧姆定律等内容.
题中未加特别说明，变压器即视为理想变压器，由于发电机至升压变压器及降压变压器至学校距离较短，不必考虑两部分输电导线上的功率损耗.
发电机的电动势E，一部分降在电源内阻上，即I1r，另一部分为发电机的路端电压U1；升压变压器副线圈电压U2的一部分降在输电线上，即I2R，其余的就是降压变压器原线圈电压U2′，而U3应为灯的额定电压U额，具体计算由用户向前递推即可.
（1）对降压变压器：
U2′I2=U3I3=nP灯=22×6×40 W=5 280 W
而U2′=U3=880 V
所以I2== A=6 A
对升压变压器：
U1I1=U2I2=I22R+U2′I2
=（62×4+5 280） W=5 424 W
所以P出=5 424 W.
（2）因为U2=U2′+I2R=（880+6×4） V=904 V
所以U1=U2=×904 V=226 V
又因为U1I1=U2I2，
所以I1==4I2=24 A
所以E=U1+I1r=（226+24×1） V=250 V.
（3）η=×100%=×100%=97%.
（4）电灯减少一半时，n′P灯=2 640 W,
I2′== A=3 A
所以P出′=n′P灯+I22R=（2 640+32×4） W=2 676 W.
由计算可看出发电机的输出功率减少一半还要多.因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的.
答案：（1）5 424 W （2）250 V （3）97% （4）见解析