21. 一台发电机工作时输出电压是 250 V,输出电流是 20 A,则它的输出功率是多少?这台发电机每昼夜能发多少 kW·h 的电能?每昼夜发出的电能可以折合成多少千克热值是 2.9×10⁷ J/kg 的标准煤完全燃烧所放出的能量?
答案
1. 输出功率:$P = UI = 250\ \mathrm{V} × 20\ \mathrm{A} = 5000\ \mathrm{W} = 5\ \mathrm{kW}$
2. 每昼夜发电量:$W = Pt = 5\ \mathrm{kW} × 24\ \mathrm{h} = 120\ \mathrm{kW·h}$
3. 标准煤质量:$120\ \mathrm{kW·h} = 120 × 3.6 × 10^{6}\ \mathrm{J} = 4.32 × 10^{8}\ \mathrm{J}$,$m = \frac{Q}{q} = \frac{4.32 × 10^{8}\ \mathrm{J}}{2.9 × 10^{7}\ \mathrm{J/kg}} \approx 14.9\ \mathrm{kg}$
结论:输出功率是 5000 W;每昼夜发电 120 kW·h;折合标准煤约 14.9 kg。
2. 每昼夜发电量:$W = Pt = 5\ \mathrm{kW} × 24\ \mathrm{h} = 120\ \mathrm{kW·h}$
3. 标准煤质量:$120\ \mathrm{kW·h} = 120 × 3.6 × 10^{6}\ \mathrm{J} = 4.32 × 10^{8}\ \mathrm{J}$,$m = \frac{Q}{q} = \frac{4.32 × 10^{8}\ \mathrm{J}}{2.9 × 10^{7}\ \mathrm{J/kg}} \approx 14.9\ \mathrm{kg}$
结论:输出功率是 5000 W;每昼夜发电 120 kW·h;折合标准煤约 14.9 kg。
22. 现有一降压变压器,输入的电压是 3 300 V,输出的电压是 220 V。
(1) 若输入的电流是 5 A,问:输入功率是多大?
(2) 如果该降压变压器的功率不变,那么输出的电流是多大?
(1) 若输入的电流是 5 A,问:输入功率是多大?
(2) 如果该降压变压器的功率不变,那么输出的电流是多大?
答案
(1)输入功率:
根据电功率公式$P = UI$;
输入功率$P_{输入} = U_{输入} × I_{输入}$;
代入数值:$P_{输入} = 3300\mathrm{V} × 5\mathrm{A} = 16500\mathrm{W}$;
结论:
输入功率是$16500\mathrm{W}$。
(2)输出电流:
根据功率守恒,输出功率$P_{输出} = P_{输入} = 16500\mathrm{W}$;
根据电功率公式$P = UI$,输出电流$I_{输出} = \frac{P_{输出}}{U_{输出}}$;
代入数值:$I_{输出} = \frac{16500\mathrm{W}}{220\mathrm{V}} = 75\mathrm{A}$;
结论:
输出的电流是$75\mathrm{A}$。
根据电功率公式$P = UI$;
输入功率$P_{输入} = U_{输入} × I_{输入}$;
代入数值:$P_{输入} = 3300\mathrm{V} × 5\mathrm{A} = 16500\mathrm{W}$;
结论:
输入功率是$16500\mathrm{W}$。
(2)输出电流:
根据功率守恒,输出功率$P_{输出} = P_{输入} = 16500\mathrm{W}$;
根据电功率公式$P = UI$,输出电流$I_{输出} = \frac{P_{输出}}{U_{输出}}$;
代入数值:$I_{输出} = \frac{16500\mathrm{W}}{220\mathrm{V}} = 75\mathrm{A}$;
结论:
输出的电流是$75\mathrm{A}$。
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