102變壓器-電能的輸送解讀課件

運(yùn)動(dòng)的合成和分解的應(yīng)用———1.小船渡河鄂爾多斯一中物理組：趙春光第二節(jié)變壓器電能的輸送第十章交變電流傳感器2.變壓器的原理：1.變壓器的構(gòu)造：⑴原線圈：與電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈。⑵副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈。考點(diǎn)一：變壓器變壓器主要是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)或兩個(gè)以上線圈組成的，如圖所示?；ジ鞋F(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。3.理想變壓器：4.基本關(guān)系式⑴功率關(guān)系：P入＝P出⑵電壓關(guān)系：有多個(gè)副線圈時(shí):原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定。副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定。無論副線圈的負(fù)載電阻R如何變化,U2也不變。考點(diǎn)一：變壓器

沒有能量損失的變壓器，即原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率。有多個(gè)副線圈時(shí)：U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn，可得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…＋nnIn⑶電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí):或?qū)懗蒼1I1＝n2I2。原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定，當(dāng)副線圈的負(fù)載電阻R發(fā)生變化時(shí)，I2變化（P2=U2I2變化），I1隨著變化（P1=U1I1隨著變化）?？键c(diǎn)一：變壓器4.基本關(guān)系式⑴基本關(guān)系中U1、U2、I1、I2均指有效值。⑵當(dāng)原線圈中串聯(lián)電阻(或燈泡)時(shí)，U1為加在原線圈兩端的電壓，并不是電源的電壓。⑶只有一個(gè)副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反比，多個(gè)副線圈的變壓器沒有這種關(guān)系，但滿足功率P入＝P出，即：U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn，可推得：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…＋nnIn.考點(diǎn)一：變壓器⑷三個(gè)決定①輸入電壓決定輸出電壓，當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，不論負(fù)載是否變化，輸出電壓不變。②輸出電流決定輸入電流，輸入電流隨輸出電流的增大而增大，隨輸出電流的減小而減小。③輸出功率決定輸入功率，輸入功率隨輸出功率的變化而變化．當(dāng)負(fù)載為空載時(shí)，輸入功率為零?？键c(diǎn)一：變壓器⑶電流互感器：屬升壓變壓器，串聯(lián)在電路中，用于測(cè)大電流，如圖D所示。5.幾種常用的變壓器⑴自耦變壓器：其原、副線圈共用一個(gè)線圈，如圖A、B所示。⑵電壓互感器：屬降壓變壓器，并聯(lián)在電路中，用于測(cè)高電壓，如圖C所示?？键c(diǎn)一：變壓器6.理想變壓器動(dòng)態(tài)問題的分析思路程序可表示為：注意：(1)變壓器不能改變直流電壓。5.幾種常用的變壓器考點(diǎn)一：變壓器(2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，而不能改變交變電流的頻率。練1.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1，以下說法中正確的是()

A.穿過原?副線圈每一匝磁通量之比是10:1

B.穿過原?副線圈每一匝磁通量的變化率相等

C.原?副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為10:1

D.正常工作時(shí)原?副線圈的輸入?輸出功率之比為1:1BD練2.如圖甲，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=11∶5，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻。則()A、變壓器的輸入電壓最大值是B、正弦交變電流的周期是1×10－3VC、變壓器的輸入功率是1×103WD、電壓表的示數(shù)是AC練3.如圖所示，理想變壓器原線圈接入交流電u＝Umsinωt，副線圈接有一電壓表和電阻為R的負(fù)載，電壓表的示數(shù)為10V。在t＝T/4時(shí)(T為交變電流的周期)，原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值為。由此可知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為()A． B．C． D．C練4.一理想變壓器初，次級(jí)線圈匝數(shù)比為3:1，次級(jí)接三個(gè)相同的燈泡，均能正常發(fā)光，在初級(jí)線圈接一個(gè)相同的燈泡L，如圖所示，則()

A.燈L也能正常發(fā)光 B.燈L比另三燈都暗

C.燈L將會(huì)燒壞 D.燈L時(shí)亮?xí)r暗A(chǔ)練5.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效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后()A．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大C．V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D．V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變AD練6.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。下列說法正確的是()A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31VC．P向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加AD練7.如圖所示，P為一理想自耦變壓器的滑片，Q為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在輸入交變電壓一定的條件下，下列說法正確的是()

A.Q不動(dòng),P向下移動(dòng),電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大

B.Q不動(dòng),P向上移動(dòng),電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)減小

C.P不動(dòng),Q向上移動(dòng),電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變

D.P不動(dòng),Q向下移動(dòng),電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變BC練8.如下圖，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝4∶1，原線圈a、b間接一電壓為的交流電源，燈泡L標(biāo)有“36V,18W”，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片處在某位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.25A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則()A．滑動(dòng)變阻器R消耗的功率為36WB．定值電阻R0的電阻值為19ΩC．流過燈泡L的交變電流頻率為25HzD．將滑動(dòng)變阻器R的滑片向上滑時(shí)，燈泡L的亮度變暗B練9.如圖為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連，P為滑動(dòng)頭．現(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈泡L兩端的電壓等于其額定電壓為止．用I1表示流過原線圈的電流，I2表示流過燈泡的電流，U2表示燈泡兩端的電壓，N2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值；電功率指平均值)．下列四個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是()BC答案：BC練10.如圖甲所示，在閉合鐵芯上繞著兩個(gè)線圈M和P，線圈P與電流表構(gòu)成閉合回路。若在t1至t2這段時(shí)間內(nèi)，觀察到通過電流表的電流方向自上向下(即為由c經(jīng)電流表至d)，則可以判斷出線圈M兩端的電勢(shì)差uab隨時(shí)間t的變化情況可能是圖乙中的()CD練11.在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器．如下所示的四個(gè)圖中，能正確反映其工作原理的是()A練12.如圖為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈接有交流電壓u＝220sin100πt(V)；圖中電壓表和電流表均為理想交流電表，Rt為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(即當(dāng)溫度升高時(shí)，阻值減小)，R1為定值電阻，C為電容器，下列說法正確的是()A．電壓表示數(shù)是110VB．交流電的頻率為100HzC．通過R1的電流始終為零D．當(dāng)Rt處溫度升高時(shí)，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大D2.減小輸電導(dǎo)線中的電流：由P＝UI可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，采用高壓輸電可以減小輸電電流，從而減小線路上的功率損失。輸電線上功率損失為：P損＝I2R，其中I為通電輸電線的輸電電流，R為輸電導(dǎo)線的電阻。1.減小輸電導(dǎo)線的電阻：由可知，在輸電距離一定的情況下，為減小電阻，應(yīng)采用電阻率小的材料，增加導(dǎo)線的橫截面積。考點(diǎn)二：減小輸電電能損失的兩種方法1．先后順序：對(duì)高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)→升壓變壓器→遠(yuǎn)距離輸電線→降壓變壓器→用電器”這樣的順序，或從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”一步一步進(jìn)行分析。2．遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以圖為例)考點(diǎn)三：高壓輸電問題的分析⑷輸電線上損耗的功率：⑴功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P損＋P3⑵電壓、電流關(guān)系：⑶輸電電流：當(dāng)輸送的電功率一定時(shí)，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電線上損耗的功率就減少到原來的1/n2?？键c(diǎn)三：高壓輸電問題的分析練13.在如圖所示的遠(yuǎn)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，下列說法中正確的有()A．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C．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CD練14.2008年1月10日開始的低溫雨雪冰凍造成我國部分地區(qū)嚴(yán)重災(zāi)害，其中高壓輸電線因結(jié)冰而損毀嚴(yán)重．此次災(zāi)害牽動(dòng)億萬人的心．為消除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計(jì)了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰．若在正常供電時(shí)，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為ΔP；除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?ΔP，則除冰時(shí)(認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變)()A．輸電電流為3IB．輸電電流為9IC．輸電電壓為3UD.輸電電壓為U/3AD練15.發(fā)電站的電源通過升壓變壓器、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壓變壓器都可視為理想變壓器。⑴畫出上述輸電全過程的原理圖；⑵發(fā)電機(jī)的輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，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)線中的電流；⑶若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸電功率的4％，求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓；⑷計(jì)算降壓變壓器的輸出功率⑵U2=6250V；I2=16A⑶R線=15.625Ω；U3=6000V⑷P4=96kW解:⑴如圖所示。⑵對(duì)升壓變壓器，據(jù)公式U1:U2=n1:n2U2=U1n2/n1=25×250Ｖ=6250Ｖ,P1=P2,I2=P2/U2=100000/6250A=16A。⑶因?yàn)镻線=I22R線，又P