變壓器 遠距離輸電

基礎(chǔ)課時27變壓器遠距離輸電知識點一、理想變壓器1.構(gòu)造和原理 (1)構(gòu)造：如圖1所示，變壓器是由_________和繞在鐵芯上的__________組成的。閉合鐵芯兩個線圈圖1(2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。U2I2＋U3I3＋…＋UnInP入＝P出3.幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器——調(diào)壓變壓器，如圖A、B所示。低電壓小電流知識點二、遠距離輸電1.輸電過程(如圖2所示)：圖22.電壓損失

(1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝___。IRI2R3.功率損失(1)ΔP＝P－P′；考點一理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用理想變壓器以及原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器沒有能量損失(銅損、鐵損)，沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，U1∶U2＝n1∶n2，與負載的多少無關(guān)電流關(guān)系只有一個副線圈時，I1∶I2＝n2∶n1；有多個副線圈時，由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn頻率關(guān)系f1＝f2(變壓器不改變交流電的頻率)圖3A.通過燈泡的交變電流的頻率是50HzB.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1C.矩形線圈中產(chǎn)生的電動勢的最大值為120VD.若將燈泡更換為“12V

24W”且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速答案

B【拓展延伸】

(1)在【例1】中，若將變壓器的副線圈接入一只“12V

24W”的燈泡，且保證其正常發(fā)光，則原線圈的輸入功率為多少？

(2)在【例1】中若將燈泡更換為耐壓值為12V的電容器，能否正常工作？

解析(1)因更換燈泡后，燈泡仍能正常發(fā)光，消耗的電功率為24W，根據(jù)理想變壓器規(guī)律P入＝P出，可知原線圈的輸入功率也為24W。答案

(1)24W

(2)不能正常工作【變式訓(xùn)練】1.(2015·新課標全國卷Ⅰ，16)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖4所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則(

)圖4答案

AB考點二理想變壓器的動態(tài)分析常見的兩種情況

常見的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變的情況和負載電阻不變的情況?！纠?】

(多選)(2015·天津理綜，6)如圖5所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑動觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則(

)圖5A.保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變大B.保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變小C.保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變大D.保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變小答案

BC方法提煉含有變壓器的動態(tài)電路問題的解題思路：【變式訓(xùn)練】2.(多選)(2016·江西南昌質(zhì)檢)如圖6所示的電路中，T為一降壓式自耦調(diào)壓變壓器。開始時燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)在電源電壓U略降低，為使燈L仍能正常發(fā)光，可采用的措施是(

)圖6A.將自耦調(diào)壓變壓器的滑片P適當上滑B.將自耦調(diào)壓變壓器的滑片P適當下滑C.適當增大滑動變阻器R2的阻值D.適當減小滑動變阻器R2的阻值答案AC考點三遠距離輸電1.熟知一個流程遠距離輸電的流程圖。2.理清三個回路回路1：發(fā)電機回路。該回路中，通過線圈1的電流I1等于發(fā)電機中的電流I機；線圈1兩端的電壓U1等于發(fā)電機的路端電壓U機；線圈1輸入的電功率P1等于發(fā)電機輸出的電功率P機?；芈?：輸送電路。I2＝I3＝IR，U2＝U3＋ΔU，P2＝ΔP＋P3?；芈?：輸出電路。I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用?！纠?】

(2015·福建理綜，15)圖7為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為(

)圖7答案

C【變式訓(xùn)練】3.遠距離輸電的原理圖如圖8所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是(

)圖8答案D圖13A.電流頻率為100Hz B.的讀數(shù)為24VC.的讀數(shù)為0.5A D.變壓器輸入功率為6W答案

D2.(2015·廣東理綜，15)如圖10為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，調(diào)節(jié)前后(

)圖10A.副線圈中的電流比為1∶2 B.副線圈輸出功率比為2∶1C.副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1 D.原線圈輸入功率比為1∶2答案

C3.(2015·安徽理綜，16)如圖11所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則下列說法正確的是(

)圖11A.電壓表V1示數(shù)增大

B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大C.該變壓器起升壓作用

D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動答案

D4.(多選)(2014·新課標全國卷Ⅱ，21)如圖12所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過一理想電流表

接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大。用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd

，則(

)圖12A.Uab：Ucd＝n1：n2B.增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C.負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D.將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍

答案BD5.(多