某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。假设两个变压器均是理想变压器。
（1）若要求在输电线上损失的功率控制在发电机输出功率的4%。试求：
①输电线损失的电压；
②降压变压器原、副线圈的匝数比；
③升压变压器输出的电压；
（2）若因用户增加导致用户消耗功率达到141kW，且要求用户电压U4不变，可通过仅调整发电机输出功率和降压变压器的匝数比以满足要求。试求：
④调整后降压变压器原、副线圈的匝数比；
⑤发电机的输出功率。
【答案】（1）①200V；②
；③5000V；（2）④
；⑤
【解析】
详解】（1）①发电机输出功率
则输电线上损失的功率
输电线电阻
设输电线损失电压为
，则有
解得
②降压变压器的输入电流
降压变压器的输出电流
降压变压器原、副线圈的匝数比
③升压变压器的输出功率
输出电流
升压变压器输出的电压
（2）④用户增加后，消耗功率为
则降压变压器
输出电流为
设此时输电线电流为
，则降压变压器的原副线圈匝数比
又
联立解得
，
⑤此时发电机的输出功率
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