高中物理变压器问题求解一居民小区有440户,以前每户平均消耗电功率为100W,使用的区间变压器匝数比为165：6,恰好使额定电压为220V的家用电器正常工作.现在因家用电器增加,每户平均消耗的

Question

高中物理变压器问题求解
一居民小区有440户,以前每户平均消耗电功率为100W,使用的区间变压器匝数比为165：6,恰好使额定电压为220V的家用电器正常工作.现在因家用电器增加,每户平均消耗的功率为250W,若变压器输入电压仍为6600V,区间输电线路不变,为了使家用电器正常工作,需要用区间变压器,则此变压器的匝数比是多少?
给出具体解题过程,并解析.

Answer 1

分析：因为从变压器到用户的导线有电阻（设为R线）,当每户平均消耗的功率升高时,电路的总电流(设为I总）增大,导致输电线上的电压降（设为U线）升高,为了保证用电器两端的电压仍为220V,所以要改变变压器的匝数比（设为n1:n2)使得输出电压(设为U出）升高 .
∵原来的匝数比为165：6,变压器输入电压为6600V
∴6600：U出=165：6 即 U出=240V
∴U线=240-220=20V
由已知可得原来的用电器总功率为100*440=44000W
则I总=W总/U额=44000/220=200A
∴R线=U线/I总=0.1欧
∵ 每户平均消耗的功率为250W后：
用电器总功率为250*440=11000W
I总’=W总’/U额=110000/220=500A
∴U线’= I总’*R线=50V
∴ U出’=220+50=270V
∴n1:n2=6600：270=200：9
（解这类题,要注意搞清不变量和变量间的关系,适当运用公式）