有一道高二物理题求助
发布网友
发布时间：2023-10-16 21:53
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热心网友
时间：2023-12-01 02:08
楼上的思路对，就是解析错了
1、
则每秒通过的水的质量为 m=10^4 kg
有每秒输出能量为
W=mgh+1/2mV12-1/2mv22=10^5+4.5*10^4-5*10^3=6*10^4J
功率 P=W/t=6*10^4W
首先我们来计算一下Δt时间内水电站的输出功，很显然，根据能量守恒定律可得水的机械能变化为ΔE=mgΔh+0.5m(V²-v²) （1）式
而水流量为Q=10m3/s。则（1）式得ρQΔtgΔh+0.5ρQΔt(V²-v²)； （2）式
而水轮机和发电机的有功率损失，根据已知条件，可知道发电机的
输出功W=ηη’[ρQΔtgΔh+0.5ρQΔt(V²-v²)]，
所以，输出功率P=W/Δt=ηη’ρQ[gΔh+0.5(V²-v²)]=75%×80%×1000Kg/m³×10m³/s×{10m/s²×10m+0.5×[(3m/s)²-(1m/s)²]}=624000W=624KW
2、已知功率为 624000W,输出电压为240V
则原线圈电路中电流为 I=624000/240=2600A
输电线损失能量为5%
则输电线消耗功率为 Po=624000×5%=31200W
则输电线电流为 Io=sqrt（31200×3/50）=43.26A
根据变压器线圈中电流与线圈匝数的关系可得
原副线圈匝数比为 n1:n2=I2:I1得 n1:n2=43.26：2600
升压器原副线圈匝数比为 43.26：2600
则升压器输出电压 n1:n2=u1：u2
240:n2=43.26：2600 得u2=14424.41伏
因为输电线消耗功率为 Po=624000×5%=31200W
而输电线电流为 Io=43.26A 则输电线消耗电压为Po=Io×U
31200=43.26×U U=721.2伏
所以降压器输入电压得14424.41-721.2=13703.21伏
则n1:n2=13703.21：220
降压器原副线圈匝数比为 13703.21：220
热心网友
时间：2023-12-01 02:08
⒉假设输电电压为U，则输电过程中输电线的功率损失【目前国际上一般采用交流输电，但交流输电中会产生电感能损和电容能损，50Ω/3在这里可以看做是输电线的总阻R=r+1/(2πfC)+2πfL，其中f是电流频率，C是输电线中的电容，L是电感，1/(2πfC)是容抗，2πfL是感抗。】，则很显然，损失的功率P=I²R=(U/R
)²R=U²/R，占输出功率624KW的5%，所以，U²/R=5%P，U=√(5%×624000W×50Ω/3)=(200√13)V≈721.11V。由此，可求出升压变压器原、副线圈匝数之比为240V:721.11V≈1:3；而降压变压器原、副线圈匝数之比则为：721.11V:220V≈3:1。
【注：此题实际上是有误的，输电线上的电压不可能这么低，一般都是220KV或更高600KV，造成这个计算结果的原因是水电站不可能只有一台机组，比如三峡水电站就有32台单机容量为700MW的水电机组。这道题目的单机容量只有实际的1%，但是计算的时候却用的是整个电站的输电线功率损失！★楼上的同学计算水的势能变化的时候少算了一个重力加速度或者是水位落差，所以他的单机功率更小，而且好象还计算错了。】
另外，水电不一定就是绝对环保的，水电造成的污染是一种潜在的，短时间内看不到的！水坝的修建，对生物圈的影响是很严重的，如果你看过《逃往马达加斯加Ⅱ》你就可以有个直观的印象，水坝的修建，对水生物、陆地生物都有严重的影响，而且水坝减缓了水流，导致泥沙沉积；水坝拦水之后，水面拓宽，蒸发量加大，在上空形成水气墙，阻碍空气平流，使得热量难以散发，这又反作用于水，使水持续蒸发……三峡大坝修筑之后，位于上游的重庆就热了很久……
热心网友
时间：2023-12-01 02:08
则每秒通过的水的质量为 m=10^4 kg
有能量守恒定律可得每秒输出能量为
W=mgh+1/2mV12-1/2mv22=10^5+4.5*10^4-5*10^3=6*10^4J
功率 P=W/t=6*10^4W
2、已知功率为 6*10^4W,输出电压为240V
则原线圈电路中电流为 I=60000/240=250A
输电线损失能量为5%
则输电线消耗功率为 Po=3000W
则输电线电流为 Io=sqrt（3000/50/3）=180A
根据原副线圈中电流与线圈匝数的关系可得
原副线圈匝数比为 180：250=18：25
升压器原副线圈匝数比为 18：25
