我市阳逻电厂三期扩建工程完工后，其发电机组的总输出功率将达到2.4×106kW，成为华中地区最大火力发电厂之一．（1）发电机的工作原理是什么？如果该发电机组一年输出电能1.2×101

Question

我市阳逻电厂三期扩建工程完工后，其发电机组的总输出功率将达到2.4×10 ⁶ kW，成为华中地区最大火力发电厂之一．
（1）发电机的工作原理是什么？如果该发电机组一年输出电能1.2×10 ¹⁰ kW•h，发电机组一年工作的总时间为多少小时？
（2）如果某发电机每发出1度电，要消耗热值为3.0×10 ⁷ J/㎏的标准煤0.4㎏，该发电机的效率为多大？
（3）若电厂通过供电系统用220V的恒定电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电，某天小刚发现自家“220V100W”的白炽灯工作10min时，消耗电能为4.86×10 ⁴ J，已知小刚家进户线上装有一空气开关，当电流达到20A时，空气开关自动“跳闸”，他家此时允许消耗的最大电功率为多大？（不考虑温度对电阻的影响）

Answer 1

（1）发电机的工作原理是电磁感应现象
由题意所知，W=1.2×10 ¹⁰ kWhP=2.4×10 ⁶ kW
根据P= (W)/(t)
得到t= (W)/(P) = (1.2× 1010 kW)/(2.4× 106 kW) =5× 10 3 h
（2）完全燃烧0.4千克煤所放出的热量Q=qm=3.0×10 ⁷ J/㎏×0.4㎏=1.2×10 ⁷ J，W _有 =1kWh=3.6×10 ⁶ J
发电机的效率η= (W)/(Q) ×100%=(3.6× 106 J)/(1.2× 107 J) ×100%=30%
（3）根据题意：10min=600s  灯泡的实际电功率P _实 = (W)/(t) = (4.86× 104 J)/(600s) =81W
根据P=UI I= (U)/(R) 得P= (U2)/(R) P _额 = (U2额)/(R) P _实 = (U2实)/(R) 可得出： (U2额)/(P额) =(U2实)/(P实) ， U 实 =

(U2额P实)/(P额)

=

((220v)2 ×81W)/(100W) =

198v
P=UI=198v×20A=3.96×10 ³ W
答：（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；发电机组一年工作的总时间为5×10 ³ 小时；
（2）发电机的效率为30%；
（3）消耗的最大电功率为3.96×10 ³ W．