4.4【公开课】习题课 变压器的应用及远距离输电

1、第4讲习题课变压器的应用及远距离输电问题目标定位1.进一步理解变压器原理及规律.2.熟练应用变压器原、副线圈的决定因素解决动态分析问题.3.熟悉远距离输电中的各物理量关系和损耗问题，熟练解决远距离高压输电中的实际问题.1.理想变压器原、副线圈的三个关系：P出2.输电线上的功率损失P损，输电线上的电压损失U.3.减小输电线路上功率、电压损失的途径： 输电线的电阻、 输电导线中的电流(即提高输电 ).I2R线IR线减小减小电压复习知识4.远距离输电的基本原理：在发电站内用变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器降到所需的电压.升压降压14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n

2、2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器高压输电高压输电一、理想变压器中的规律分析1.功率关系：P入P出.若有多组副线圈n1I1n2I2n3I34.变压器不改变频率5.原、副线圈的地位(1)原线圈在原线圈回路中所处的地位是充当负载.(2)副线圈在副线圈回路中所处的地位是充当电源.1.（多选）如图甲所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ， 、 为理想电流表和理想电压表.若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()A.电流表的示数为2 AB.原、副线圈匝数比为12C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的

3、频率为100 HzACAC二、理想变压器电路的动态问题分析1.首先明确变压器各物理量间的制约关系(1)输入电压U1决定输出电压U2：变压器原、副线圈匝数n1、n2确定，U1便决定了U2，与输出端有无负载、负载大小无关，也与变压器有无其他副线圈无关.(2)输出功率P2决定输入功率P1：即用多少送多少.2.分清动态变化中哪个量变化，结合串、并联电路的特点，欧姆定律及变压器各物理量间因果关系来依次确定其他量变化.例2如图所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器. 和 是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用I1和

4、I2表示.下列说法正确的是()A.I1和I2表示电流的瞬时值B.U1和U2表示电压的最大值C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D.滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小C针对训练针对训练2 2如图所示，用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，开始时开关S是断开的.现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是()A.V1、V2的示数不变，A1的示数增大，A2的示数减小，P入增大B.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数增大，P入增大C.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数减小，P入减小D.V1的示数不变，V2的示数增大，A1的示数减小，A2的示数增大，P

5、入减小B三、远距离高压输电中的损耗问题1.解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，如图5所示，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.图52.分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源.3.综合运用下面三方面的知识求解(1)能量守恒：P1U1I1U2I2P用户PP用户U3I3U4I4.(2)电路知识：U2UU1UI2R.例3某发电站通过燃烧煤来发电发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1 25，输电线的总电阻为10 ，用户需要的电压为220 V则：(1)输电线上损耗的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？例2有一台内阻为1 的发电机，供给一个学校照明用电，如图3所示，升压变压器的匝数比为1 4，降压变压器的匝数比为4 1，输电线的总电阻R4 ，全校共22个班，每班有“220 V,40 W”的电灯6