10.2变压器、电能的输送

一轮复习用

第2课时 变压器、电能的输送

考纲解读 1.理解变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关的计算.2.能够对变压器进行动态分析.3.会分析计算远距离输电问题．

1． [理想变压器的工作原理]关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是

A．通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等 C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 答案 BC

解析 由于是交变电流，交变电流的磁场不断变化，磁通量也在变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B、C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D错． 2． [理想变压器的变压规律]如图1所示，一理想变压器的原线圈匝

数n1＝1 000匝，副线圈匝数n2＝200匝，交流电源的电动势e＝311sin 100πt V(不考虑其内阻)，电阻R＝88 Ω，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则 A．电压表的示数为62.2 V B．电流表的示数为2.5 A C．通过R的电流最大值为0.5 A D．变压器的输入电功率为22 W 答案 D

U解析 由于e＝311sin 100πt V，原线圈电压最大值Um为311 V，有效值U1＝220 V，

2UnU根据U2＝44 V，由欧姆定律知，副线圈中电流I2＝＝0.5 A，I2m2I2＝0.7

U2n2RnA，I1＝I2＝0.1 A，所以A、B、C错误，变压器的输入电功率P1＝P2＝U2I2＝22 W，D

n1正确．

3． [远距离输电中的电压与功率损失]在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不

变时，那么

( )

( )

图1

( )

一轮复习用

A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比 答案 AC

P

解析 输电线路上损失电压ΔU＝IR，在R一定时，ΔU和I成正比．若U越高，I＝，

UP

I越小，那么ΔU越小．输电线路上损失的功率ΔP＝I2R，当P一定时，I＝ΔP

UP

＝(2R，即ΔP和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故A、C正确． U考点梳理 一、理想变压器 1． 工作原理

互感现象． 2． 基本关系式

(1)功率关系：入出．UUUUU(2)＝＝.

n1n2n1n2n3In(3)电流关系：只有一个副线圈时，＝.

I2n1

由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I13． 几种常用的变压器

(1)自耦变压器——调压变压器．

电压互感器：用来把高电压变成低电压.

(2)互感器

电流互感器：用来把大电流变成小电流.

4．

理想变压器的理解

(1)没有能量损失； (2)没有磁通量损失． 二、远距离输电

1． 输电过程(如图2所示)

图2

2．输送电流

一轮复习用

U－U′P

(1)I＝(2)I＝UR

3．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q＝2. 4．电压损失

(1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝. 5． 功率损失

P(1)ΔP＝P－P′；(2)ΔP＝2＝(2R

U6． 降低输电损耗的两个途径

l

(1)减小输电线的电阻，由电阻定律R＝ρS阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积．

(2)减小输电导线中的输电电流，由P＝UI可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流．

4． [理想变压器的动态分析]如图3所示，一理想自耦变压器线圈

AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑 动触头标记为Q，则

图3

( )

A．只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大 B．只将Q向下移动时，电流表的读数变大 C．只将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大 D．只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大 答案 D

解析 只将Q向下移动时，R阻值增大，电路中电阻增大，电流减小，故B项错；由于副线圈上电压不变，电灯两端的电压不变，功率不变，亮度不变，故A项错．只将P沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少，电压减小，电流减小，故C项错．只提高输入端的电压时，副线圈上电压增大，电流增大，故D项对．

5． [远距离输电问题的分析]中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最

高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则( ) A．送电电流变为原来的2倍

B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍

一轮复习用

1

C．输电线上降落的电压将变为原来的

21

D．输电线上损耗的电功率将变为原来的

2答案 C

解析 根据输送电功率P输＝U输I输及P输不变，可知，送电电流I输＝P输/U输∝1/U输，1

当U输变为原来的2倍时，I输变为原来的，选项A错误；输电线上降落的电压U降＝I

2

输

11

R线∝I输，所以，当送电电流变为原来的22

2

项B错误，C正确；输电线上损耗的电功率P损＝I2输R线∝I输，所以输电线上损耗的电功

1

率将变为原来的，选项D错误．

4规律总结

1． 理想变压器的动态分析的方法

(1)分清不变量和变量；

(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系； (3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定． 2． 解远距离输电问题必备技巧

(1)正确画出输电过程示意图，并在图上标出各物理量． (2)抓住变压器变压前、后各量间关系，求出输电线上的电流．

(3)计算电路功率问题时常用关系式：P损＝I2注意输电线上的功率损失和电压损失． 线R线，(4)电网送电遵循“用多少送多少”的原则，说明原线圈电流由副线圈电流决定．

考点一 理想变压器原、副线圈基本关系的应用 1． 基本关系

(1)P入＝P出；

Un(2) U2n2

In(3)＝，电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用．有多个副线圈时，由输I2n1入功率和输出功率相等确定电流关系．

(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同． 2． 制约关系

(1)电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定．

一轮复习用

(2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定． (3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定． 例1 (2012·课标全国理综·17)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，

原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图4所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2， 且变压器是理想的，则U2和I1分别约为 A．380 V和5.3 A C．240 V和5.3 A

图4

( )

B．380 V和9.1 A D．240 V和9.1 A

Un解析 由题图并根据理想变压器电压比关系U2n2效值U2＝380 V，因理想变压器原、副线圈输入和输出 …… 此处隐藏：9770字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……