第2讲变压器电能的输送

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1、第2讲变压器电能的输送理想变压器(考纲要求 )1.构造：如图1021所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的图1021(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈2原理：电流磁效应、电磁感应3基本关系式(1)功率关系：P入P出(2)电压关系：有多个副线圈时.(3)电流关系：只有一个副线圈时.由P入P出及PUI推出有多个副线圈时，U1I1U2I2U3I3UnIn.4几种常用的变压器(1)自耦变压器调压变压器(2)互感器判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)没有能量损失的变压器叫理想变压器()(2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电

2、流不起作用()(3)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率()(4)变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率即输入功率总等于输出功率()答案(1)(2)(3)(4)远距离输电(考纲要求 )1.输电过程(如图1022所示)图10222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QI2Rt.3电压损失(1)UUU；(2)UIR4功率损失(1)PPP；(2)PI2R2R5输送电流(1)I；(2)I.判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之增大()(2)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失()(

3、3)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗()(4)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小()答案(1)(2)(3)(4)基 础 自 测1(多选)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错答案BC2(多选)如图1023所示，理想变压器原、副线圈匝数比为

4、21，电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计下列说法正确的是()图1023AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21解析S与a接通的瞬间，副线圈有瞬间的感应电流，A错误；S与a接通稳定后，理想变压器的原线圈电流稳定不变，副线圈电压为零，B正确；S与b接通稳定后，根据U1U2n1n2，可得R两端的电压为3 V，C正确；原、副线圈的频率相同，D错误答案BC3(单选)一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线

5、圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图1024所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()图1024A1 100,360 B1 100,180 C2 200,180 D2 200,360解析根据可得，可知n11 100.排除C、D两项再由可知n2180，故A错、B对答案B4(多选)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()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

6、解析输电线路上损失电压UIR，在R一定时，U和I成正比若U越高，I，I越小，那么U越小输电线路上损失的功率PI2R，当P一定时，I，所以P2R，即P和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故A、C正确答案AC5(2013汕头质量测评)(单选)如图1025所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是()图1025AU1U2 BU2U3 CI4I2解析在远距离输电的过程中，第一级为升压过程，故U1I2，A错误、D正确；由部分电路欧姆定律可得U3U2I2R线，B错误；由于第二级为降压过程，故U3U4，由U3I2U4I4，可知I2I4，C错误答案D热点一变压器基本规律的应用理想变压器的规律理想变压器没有

7、能量损失；没有磁通量损失基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，即，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈：电流和匝数成反比，即；多个副线圈：由输入功率和输出功率相等确定电流关系，即U1I1U2I2U3I3InUn频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定，即U2U1(原制约副)功率副线圈中的功率P2由用户负载决定，原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定，即P1P2(副制约原)电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定，即I1I2(副制约原)【典例1】 (20

8、13广东卷，16)如图1026，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221，和均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB端电压u112sin 100t (V)，下列说法正确的是()图1026A电流频率为100 Hz B.的读数为24 VC.的读数为0.5 A D变压器输入功率为6 W解析由2f100 rad/s得：f50 Hz，A错有效值U112 V，又：得：U26 V，I21 A，B、C项错由能量守恒得P1P2U2I26 W，D对答案D【跟踪短训】1(2012重庆卷，15)如图1027所示，理想变压器的原线圈接入u11 000 sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V

9、,880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知()图1027A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W解析由电器RL正常工作，可得通过副线圈的电流为I A4 A，故C对；副线圈导线所分电压为Ur46 V24 V，副线圈两端电压U2220 V24 V244 V，因此原、副线圈的匝数比，故A错；又P1P2U2I22444 W976 W，故D错；交变电压的频率f50 Hz，故B错答案C热点二理想变压器的动态分析解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法1分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和

10、相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定2分析该类问题的一般思维流程是：【典例2】如图1028所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为101，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t(V)，则()图1028A当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 VB当t s时，电压表V0的读数为220 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小解析原线圈输入电压的有效

11、值为220 V，由变压比及电表测得的有效值可知，当单刀双掷开关与a连接时，副线圈的输出电压U222 V，而U2UR0UV1，所以电压表V1的示数小于22 V，A错；由瞬时值表达式可知，当t s时，电压的瞬时值为110 V，而电压表示数为有效值，故电压表V0的读数为220 V，B对；单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，R接入电路的阻值增大，而U2不变，故电流表读数减小，电压表V1示数增大，C对；当单刀双掷开关由a扳向b时，变压器原线圈匝数减小，所以副线圈输出电压增大，电压表V1和电流表的示数均变大，D错答案BC反思总结常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情