Question

水利發(fā)電具有防洪、防旱、減少污染多項(xiàng)功能，是功在當(dāng)代，利在千秋的大事，現(xiàn)在水力發(fā)電已經(jīng)成為我國(guó)的重要能源之一。某小河水流量為40m3/s,現(xiàn)在欲在此河段上筑壩安裝一臺(tái)發(fā)電功率為1000千瓦的發(fā)電機(jī)發(fā)電。
（1）設(shè)發(fā)電機(jī)輸出電壓為500V，在輸送途中允許的電阻為5Ω，許可損耗總功率的5%，則所用升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比應(yīng)是多大？
（2）若所用發(fā)電機(jī)總效率為50%，要使發(fā)電機(jī)能發(fā)揮它的最佳效能，則攔河壩至少要建多高？g取10m/s2

Answer 1

（1）1︰20    (2)5m

（1）設(shè)送電電流為I，損耗的功率為P耗、導(dǎo)線電阻為R線，由P＝I2R得：

設(shè)送電電壓為U送，由P＝IU得：

則升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比:
（2）發(fā)電時(shí)水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能故： 50％mgh ＝Pt
其中: