第二講變壓器電能輸送

1、第二講變壓器電能輸送一、變壓器一、變壓器1變壓器的構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由變壓器的構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由_和繞在鐵芯上的和繞在鐵芯上的_組成的組成的(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫_線圈線圈(2)副線圈：與副線圈：與_連接的線圈，也叫連接的線圈，也叫_線圈線圈閉合閉合鐵芯鐵芯兩個線圈兩個線圈初級初級負載負載次級次級2變壓器的原理：電流通過原線圈時在鐵芯中變壓器的原理：電流通過原線圈時在鐵芯中激發(fā)磁場，由于電流的激發(fā)磁場，由于電流的_、_在不斷在不斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化變化的磁場變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生在副線

2、圈中產(chǎn)生_，所以盡管兩個，所以盡管兩個線圈之間沒有導(dǎo)線相連，副線圈也能夠輸出電線圈之間沒有導(dǎo)線相連，副線圈也能夠輸出電流流_是變壓器工作的基礎(chǔ)是變壓器工作的基礎(chǔ)3理想變壓器理想變壓器沒有沒有_的變壓器，即的變壓器，即_功率等于功率等于_功率功率大小大小方向方向感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象能量損失能量損失輸入輸入輸出輸出P入入P出出U2I2U3I3UnIn5幾種常用的變壓器幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器的原、副線圈共用一個自耦變壓器的原、副線圈共用一個_，如圖所示如圖所示線圈線圈(2)互感器互感器電壓互感器電壓互感器電流互感器電流互感器原原理理圖圖原線圈原線圈的連接的連接并聯(lián)在高壓電路

3、中并聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在高壓電路中作用作用把把_變成變成_把把_變成變成_匝數(shù)匝數(shù)特點特點副線圈匝數(shù)比原線副線圈匝數(shù)比原線圈匝數(shù)圈匝數(shù)_副線圈匝數(shù)比原線圈副線圈匝數(shù)比原線圈匝數(shù)匝數(shù)_高電壓高電壓低電壓低電壓大電流大電流小電流小電流少少多多小小橫截面積橫截面積輸電電壓輸電電壓P損損P用用(2)遠距離輸電的基本電路：由于發(fā)電機組本身的輸遠距離輸電的基本電路：由于發(fā)電機組本身的輸出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電時，在發(fā)電出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電時，在發(fā)電站內(nèi)需要站內(nèi)需要_升壓到幾百千伏后再向遠升壓到幾百千伏后再向遠距離送電，到達用電區(qū)再用距離送電，到達用電區(qū)再用_降到所需

4、降到所需的電壓，基本電路如圖所示的電壓，基本電路如圖所示升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器答案：答案：C2某發(fā)電廠通過遠距離向某學(xué)校輸電，輸送的某發(fā)電廠通過遠距離向某學(xué)校輸電，輸送的電功率為電功率為P，從發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線總電阻，從發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線總電阻為為R，當輸電線的電阻和輸送的電功率不變時，當輸電線的電阻和輸送的電功率不變時，則下列說法正確的是則下列說法正確的是()A輸送的電壓越高，輸電線上的電流越大，輸輸送的電壓越高，輸電線上的電流越大，輸電線路上損失的電壓越大電線路上損失的電壓越大B輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比C輸電線路上損

5、失的功率跟輸送電壓的平方成輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比反比D輸電導(dǎo)線總電阻輸電導(dǎo)線總電阻R兩端的電壓等于輸送的電兩端的電壓等于輸送的電壓壓解析：解析：根據(jù)輸電線路上損失的功率根據(jù)輸電線路上損失的功率P損損I2R以及以及輸電線上的電流與輸出功率、輸送電壓的關(guān)系輸電線上的電流與輸出功率、輸送電壓的關(guān)系PUI可知，當輸電線的電阻和輸送的電功率不變時，可知，當輸電線的電阻和輸送的電功率不變時，輸送的電壓越高，輸電線上的電流越小，輸電線輸送的電壓越高，輸電線上的電流越小，輸電線路上損失的電壓越小，且輸電線路上損失的功率路上損失的電壓越小，且輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比，跟輸送

6、電壓的平方成反比，A錯、錯、C對；根據(jù)歐姆對；根據(jù)歐姆定律可知，輸電線路上損失的電壓與輸送電流成定律可知，輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比，正比，B對；輸電導(dǎo)線總電阻對；輸電導(dǎo)線總電阻R兩端的電壓不等于兩端的電壓不等于輸送的電壓，輸電導(dǎo)線總電阻輸送的電壓，輸電導(dǎo)線總電阻R兩端的電壓與用戶兩端的電壓與用戶端得到的電壓之和等于輸送的電壓，端得到的電壓之和等于輸送的電壓，D錯錯答案：答案：BC解析：解析：遠距離輸電先升壓，再降壓，選項遠距離輸電先升壓，再降壓，選項A正正確而確而B錯誤；由于輸電線有電壓損失，故錯誤；由于輸電線有電壓損失，故a的輸?shù)妮敵鲭妷旱扔诔鲭妷旱扔赽的輸入電壓與損失的電壓之和

7、，選的輸入電壓與損失的電壓之和，選項項C、D均錯均錯答案：答案：A答案：答案：B5(2012師大附中測試師大附中測試)如圖所示，如圖所示，L1和和L2是輸電是輸電線，甲是電壓互感器，原、副線圈匝數(shù)比為線，甲是電壓互感器，原、副線圈匝數(shù)比為a 1，乙是電流互感器，原、副線圈匝數(shù)比為乙是電流互感器，原、副線圈匝數(shù)比為1 b；已知；已知電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為，電流表示數(shù)為I，則，則()A輸電線路的輸送電壓為輸電線路的輸送電壓為aUB輸電線路的輸送電流為輸電線路的輸送電流為I/bC輸電線路的輸送功率為輸電線路的輸送功率為abUID輸電線路的輸送功率為輸電線路的輸送功率為UI答案：答案

8、：AC答案：答案：BD電壓電壓副線圈電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定功率功率原線圈的輸入功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率由副線圈的輸出功率P2決定決定電流電流原線圈電流原線圈電流I1由副線圈電流由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定正確解答：正確解答：當變阻器的滑動觸頭當變阻器的滑動觸頭P向上移動向上移動時，用電器的總電阻增大，相當于并聯(lián)的用時，用電器的總電阻增大，相當于并聯(lián)的用電器數(shù)目減少，同時變壓器的輸入功率減小，電器數(shù)目減少，同時變壓器的輸入功率減小，由于電網(wǎng)電壓由于電網(wǎng)電壓u不變，所以兩個電壓表的示數(shù)不變，所以兩個電壓表的示數(shù)不變，故不

9、變，故A、B均錯，均錯，D正確；由于變壓器的正確；由于變壓器的輸出功率決定輸入功率，所以輸出功率決定輸入功率，所以A1隨隨A2示數(shù)的示數(shù)的減小而減小，故減小而減小，故C正確正確正確答案：正確答案：CD易錯分析：易錯分析：對易錯選項及錯誤原因具體分析如下：對易錯選項及錯誤原因具體分析如下：易錯選項易錯選項錯誤原因錯誤原因A項項不明確線路中負載增大或減小與電阻不明確線路中負載增大或減小與電阻變化的對應(yīng)關(guān)系，誤認為負載增加時變化的對應(yīng)關(guān)系，誤認為負載增加時電阻增大，負載減少時電阻減小電阻增大，負載減少時電阻減小B項項片面理解變壓器原、副線圈兩端的電片面理解變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比，誤認

10、為變壓器的輸壓與匝數(shù)成正比，誤認為變壓器的輸入電壓由輸出電壓決定入電壓由輸出電壓決定糾錯心得：糾錯心得：_ _ _ _ _ 解析：解析： 由于原、副線圈共用一個鐵芯，故通由于原、副線圈共用一個鐵芯，故通過原、副線圈磁通量之比和原、副線圈磁通量過原、副線圈磁通量之比和原、副線圈磁通量變化率之比均為變化率之比均為11，選項，選項A錯誤而錯誤而D正確；正確；由由I1I2n2n1得，得，I1I212，選項，選項B正確；正確；由于理想變壓器不考慮變壓器自身的功率損失，由于理想變壓器不考慮變壓器自身的功率損失，故選項故選項C正確，本題選擇不正確的選項，故應(yīng)正確，本題選擇不正確的選項，故應(yīng)選選A.答案：答案

11、：A答案：答案：C單刀雙擲開關(guān)與單刀雙擲開關(guān)與a連接，當滑動變阻器滑片連接，當滑動變阻器滑片P向向上移動的過程中，上移動的過程中，R接入電路的阻值增大，而接入電路的阻值增大，而U2不變，電流表讀數(shù)減小，電壓表不變，電流表讀數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)增大，示數(shù)增大，C對；當單刀雙擲開關(guān)由對；當單刀雙擲開關(guān)由a扳向扳向b時，變壓器原時，變壓器原線圈匝數(shù)減小，所以副線圈輸出電壓增大，電線圈匝數(shù)減小，所以副線圈輸出電壓增大，電壓表壓表V1和電流表的示數(shù)均變大，和電流表的示數(shù)均變大，D錯錯答案：答案：BC解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動態(tài)分析問題的解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動態(tài)分析問題的方法方法分清不變量和

12、變量，弄清理想變壓器中電壓、電分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點進行分析判定電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點進行分析判定答案：答案：A關(guān)于遠距離輸電問題的處理思路關(guān)于遠距離輸電問題的處理思路(1)遠距離輸電問題解題步驟：遠距離輸電問題解題步驟：畫出輸電線路圖，將已知量和未知量標在圖畫出輸電線路圖，將已知量和未知量標在圖中相應(yīng)位置；中相應(yīng)位置；以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈為參以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈為參考將輸電線路劃分為幾個獨立回路；考將輸電線路劃分為幾個獨立回路；

13、根據(jù)串并聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式等根據(jù)串并聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式等確定各部分回路物理量之間關(guān)系；確定各部分回路物理量之間關(guān)系；根據(jù)升壓、降壓，原、副線圈的電壓、電流關(guān)系根據(jù)升壓、降壓，原、副線圈的電壓、電流關(guān)系和功率關(guān)系列式求解和功率關(guān)系列式求解(2)常見問題有：一類是由發(fā)電機常見問題有：一類是由發(fā)電機升壓升壓輸電線輸電線降壓降壓用電器的順序分析；二類是由用電器到發(fā)電用電器的順序分析；二類是由用電器到發(fā)電機的分析過程；三類是由輸電線上的功率損失求出機的分析過程；三類是由輸電線上的功率損失求出輸電線上的電流，進而推導(dǎo)發(fā)電和用電的問題輸電線上的電流，進而推導(dǎo)發(fā)電和用電的問題31：

14、發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓：發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶，如果升壓變壓器和降變壓器把電能輸送到用戶，如果升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器壓變壓器都可視為理想變壓器(1)若發(fā)電機的輸出功率是若發(fā)電機的輸出功率是100 kW，輸出電壓是，輸出電壓是250 V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1 25，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流電流(2)若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸入功率的若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸入功率的4%，求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的求輸電導(dǎo)線的

15、總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓電壓(3)計算降壓變壓器的輸出功率計算降壓變壓器的輸出功率答案：答案：(1)6 250 V；16 A(2)15.625 ；6 kV(3)96 kW題型題型(41)理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用1(2010天津理綜天津理綜)為探究理想變壓器原、副為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓，電路中分別接了理想交流電壓表表V1、V2和理想交流電流表和理想交流電流

16、表A1、A2，導(dǎo)線電，導(dǎo)線電阻不計，如圖所示當開關(guān)阻不計，如圖所示當開關(guān)S閉合后閉合后()AA1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1與與A2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變BA1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1與與A2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大CV2示數(shù)變小，示數(shù)變小，V1與與V2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大DV2示數(shù)不變，示數(shù)不變，V1與與V2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變答案：答案：AD答案：答案：A答案：答案：A答案：答案：A5(2010江蘇單科江蘇單科)在如圖所示的遠距離輸電電在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電

17、線的電阻均不變，器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有有()A升壓變壓器的輸出電壓增大升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大答案：答案：CDA電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為2 AB原、副線圈匝數(shù)比為原、副線圈匝數(shù)比為1 2C電壓表的示數(shù)為電壓的有效值電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D原線圈中交變電壓的頻率為原線圈中交變電壓的頻率為100 Hz答案：答案：AC7(2011山東卷山東卷)為保證用戶電壓穩(wěn)定在為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V，變，變電所需適時進行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意電所需適時進行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖保持輸入電壓圖保持輸入電壓u1不變，當滑動接頭不變，當滑動接頭P上下移動上下移動時可改變輸出電壓某次檢測得到用戶電壓時可改變輸出電壓某次檢測得到用戶電壓u2隨