2019版高考物理大第十一章交變電流傳感器第31講變壓器的原理電能的輸送課件.pptx

1、,交變電流傳感器,第十一章,第31講變壓器的原理電能的輸送,欄目導航,互感,P入P出,高電壓,低電壓,大電流,小電流,2遠距離輸電 (1)輸電過程(如圖所示) (2)輸電導線上的能量損失：主要是由輸電線的電阻發(fā)熱產(chǎn)生的，表達式為Q_,I2Rt,IR,I2R,1判斷正誤 (1)變壓器不但能改變交變電流的電壓，還能改變交變電流的頻率() (2)變壓器只對變化的電流起作用，對恒定電流不起作用() (3)理想變壓器能改變交變電壓、交變電流，但不改變功率，即輸入功率總等于輸出功率() (4)變壓器副線圈并聯(lián)更多的用電器時，原線圈輸入的電流隨之減小(),(5)正常工作的變壓器當副線圈與用電器斷開時，副線圈

2、兩端無電壓() (6)增大輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失() (7)高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗() (8)在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越大(),1理想變壓器的特點 (1)沒有能量損失(銅損，鐵損) (2)沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中) 2制約關(guān)系 (1)電壓制約關(guān)系：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定 (2)電流制約關(guān)系：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定 (3)功率制約關(guān)系：原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定,一理想變壓器的特點與制約關(guān)系,關(guān)于理想變壓器的四點說明 (1)變壓器不能改變恒定

3、的直流電壓 (2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率 (3)理想變壓器本身不消耗能量 (4)當原線圈中串聯(lián)電阻(或燈泡)時，U1為加在原線圈兩端的電壓，并不是電源的電壓,B,1匝數(shù)比不變的情況(如圖所示),二理想變壓器的動態(tài)分析,例2如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓uUmsint，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示下列說法正確的是() AI1和I2表示電流的瞬時值 BU1和U2表示電壓的最大值 C滑片P向下滑動過程中，U2不變、I1變大 D滑片P向下滑動過程中

4、，U2變小、I1變小,C,1自耦變壓器 自耦變壓器(又稱調(diào)壓器)，它只有一個線圈，其中的一部分作為另一個線圈，當交流電源接不同的端點時，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對自耦變壓器均適用，如圖所示,三三種特殊的變壓器模型,例3如圖甲所示為一自耦變壓器，變壓器的原線圈AB端輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中定值電阻R011 ，電容器C的擊穿電壓為22 V，移動滑片P使電容器剛好不會被擊穿，所有電表均為理想電表，下列說法正確的是() A電壓表的示數(shù)為220 V B原、副線圈的匝數(shù)比為101 C電流表的示數(shù)等于通過電阻R0的電流 D原線圈AB端輸入電壓的變化規(guī)律為u311sin t V,A,2互

5、感器 分為電壓互感器和電流互感器，比較如下：,例4(2017山西太原模擬)普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則() Aab接MN、cd接PQ，IabIcd Cab接PQ、cd接MN，IabIcd 解析根據(jù)理想變壓器的原理，線圈電流與匝數(shù)成反比，ab接MN，通過的電流較大，電流表接在cd兩端，通過的電流較小，選項B正確,B,例5(多選)在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在如圖所示變壓器鐵芯的左右兩個臂上，當通以交變電流時，兩個

6、線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂已知線圈1和2的匝數(shù)之比為n1n221，在不接負載的情況下，則() A當線圈1輸入電壓為220 V時，線圈2輸出電壓為110 V B當線圈1輸入電壓為220 V時，線圈2輸出電壓為55 V C當線圈2輸入電壓為110 V時，線圈1輸出電壓為220 V D當線圈2輸入電壓為110 V時，線圈1輸出電壓為110 V,BD,1理清三個回路 遠距離輸電電網(wǎng)間的基本結(jié)構(gòu)，如圖所示輸電過程的電路被劃分為三個獨立的回路，即電源回路、輸送回路和用戶回路在每個回路中，變壓器的原線圈是回路的用電器，而相應的副線圈是下一個回路的電源，每個回路均可應用閉合電

7、路歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律，而變壓器的電壓、電流、功率關(guān)系則是聯(lián)系不同回路的橋梁,四遠距離輸電,解決遠距離輸電問題應注意下列幾點 (1)畫出輸電電路圖 (2)注意升壓變壓器副線圈中的電流與降壓變壓器原線圈中的電流相等 (3)輸電線長度等于距離的2倍 (4)計算線路功率損失一般用P損IR線,例6(海南高考)(多選)一臺發(fā)電機最大輸出功率為4 000 kW，電壓為4 000 V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠方輸電、輸電線路總電阻R1 k.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負載為多個正常發(fā)光的燈泡“220 V60 W”若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發(fā)電機處于滿負

8、荷工作狀態(tài)，則() AT1原、副線圈電流分別為103 A和20 A BT2原、副線圈電壓分別為1.8105 V和220 V CT1和T2的變壓比分別為150和401 D有6104盞燈泡(220 V,60 W)正常發(fā)光,ABD,1(多選)圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R55 ，A、V為理想想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110 V，下列表述正確的是() A電流表的示數(shù)為2 A B原、副線圈匝數(shù)比為12 C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100 Hz,AC,2如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1800和n2200的兩個線圈

9、，上線圈兩端與u51sin 314t V的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是() A2.0 V B9.0 V C12.7 V D144.0 V,A,D,4如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為31，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220 V的正弦交流電源上設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比值為k，則(),A,解析原線圈與電阻R串聯(lián)，接在220 V正弦交流電源上，有220 VU1I1R，副線圈回路中R兩端電壓U即為副線圈兩端電壓UI2R，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律U1U231，又由理想變壓器變流規(guī)律得I

10、1I213，整理可得(220 VI1R)3I1R31，解得I1R22 V，因而UI2R3I1R66 V，電阻消耗功率之比kIRIR19，故選項A正確,答題送檢來自閱卷名師報告,答案B,例2(2017貴州貴陽檢測12分)收音機的變壓器的初級線圈有1 210匝，接在U1220 V的交流電源上，變壓器有兩個次級線圈次級線圈的匝數(shù)為35匝，次級線圈的匝數(shù)是1 925匝如果不計變壓器自身的能量損耗，當變壓器工作時，線圈的電流是0.3 A時，初級線圈的電流I10.114 A求線圈中的電流和輸出電壓(電流的計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字),答題送檢來自閱卷名師報告,答案0.066 2 A(6分)350 V(6分),A,AD,3如圖所示