Question

綜合性大醫(yī)院為防止突然停電都會自備柴油發(fā)電機(jī)，柴油發(fā)電機(jī)的工作原理為以柴油機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電．某柴油發(fā)電機(jī)說明書的部分內(nèi)容如下表所示．如果用一臺該型號的柴油發(fā)電機(jī)給門診樓供電，如圖所示，發(fā)電機(jī)到門診樓的距離是400m，輸電線路中的火線和零線均為銅導(dǎo)線，導(dǎo)線單位長度的電阻為2.5×10^-4Ω/m．門診樓電器的總功率為44kW，如果這些電器都正常工作2小時．
求：（1）輸電線路中的電流多大？（2）發(fā)電機(jī)實際輸出電壓多大？（3）輸電線路損失的電能是多少？（4）此型號柴油發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率最高是多少？（柴油熱值是4.0×10⁷J/kg）

型號	200GF
輸出功率（kW）	200
輸出電壓（V）	220～400
燃油耗（g/kW?h）	235

Answer 1

解：（1）輸電線路中的電流I===200A；
答：輸電線路中的電流為200A；
（2）R_線=2×2.5×10^-4Ω/m×400m=0.2Ω；
U_輸=U_線+U=IR_線+U=200A×0.2Ω+220V=260V；
答：發(fā)電機(jī)實際輸出電壓為260V；
（3）W_損=I²Rt=（200A）²×0.2Ω×7200s=5.76×10⁷J；
答：輸電線路損失的電能是5.76×10⁷J；
（4）此型號柴油發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率η====38.3%．
答：此型號柴油發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率為38.3%．
分析：（1）已知輸出功率和額定電壓，根據(jù)公式I=可求輸電線路中的電流；
（2）先計算輸電線的電阻，再計算輸電線上分擔(dān)的電壓，再加上額定電壓就是發(fā)電機(jī)實際輸出電壓；
（3）已知輸電線上的電阻，根據(jù)公式W=I²Rt可求輸電線路損失的電能；
（4）根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，利用公式η=可求此型號柴油發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率．
點評：本題考查電流、電壓、消耗電能和效率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是求導(dǎo)線的電阻和導(dǎo)線兩端的電壓．