(完整版)变压器和远距离输电--专题复习

1、第 2 讲变压器电能的输送1.如图所示，理想变压器有两个副线圈， L 1、L 2 是两盏规格为 “ 8 V,10 W ”的灯泡， L 3、L 4 是两盏规格为 “6 V,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为 U1 220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数 n11100 匝，求：(1)副线圈的匝数 n2、 n3?(2)电流表的读数？2. ( 多选 )如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为r R。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是 ( AB )A 交流电源的效率为

2、 50%B电流表的读数为 2Em2Rr2C负载上消耗的热功率为Em4rD该交流电源电动势的瞬时值表达式为 eEmsin100 tV 考点 2 理想变压器的动态分析常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。1匝数比不变的情况 (如图所示 )(1)U1 不变，根据 U1 n1，输入电压U1 决定输出电压U2n2U2，可以得出不论负载电阻R 如何变化， U2 不变。(2)当负载电阻发生变化时， I 2 变化，根据输出电流 I 2决定输入电流 I ，可以判断 I的变化。11(3) I 2 变化引起 P2 变化，根据 P1P2，可以判断 P1 的变化。2负载电阻不变

3、的情况 (如图所示 )n1(1)U1 不变， n2发生变化， U2 变化。(2)R 不变， U2 变化， I 2 发生变化。2U2(3)根据 P2 R 和 P1 P2，可以判断P2 变化时， P1 发生变化， U1 不变时， I 1 发生变化。3分析动态问题的步骤3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上， C、 D 之间加上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压。图中 为交流电流表， 为交流电压表，R1、R2 为定值电阻， R3 为滑动变阻器， C、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是(A)A 当B 当C当D当R3 不变，滑动

4、触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小R3 不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电 流表的读数变大，电压表的读数变大4. 2017湖·南长沙模拟( 多选 )如图，一理想变压 器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3 和 R4 均为定值电阻，开关S 是闭合的。V 1 和 V 2 为理想电压表，读数分别为U1 和 U2；A 1、 A 2 和 A 3 为理想电流表，读数分别为I1、I 2 和 I 3。现断开 S，U1 数值不变，下

5、列推断中正确的是(BC)AU2变小、 I 3变小BU2 不变、 I 3变大CI1变小、 I2变小DI2变大、 I3变大考点 3 远距离输电(1)功率关系： P1P2，P3P4， P2P 损 P3。(2)电压、电流关系：U1n1233I4I， U nU2n2I1U4n4I3U2 UU3，I2I 3I 线。(3)输电电流： I 线P2P3U2U3。U2U3R线(4)输电线上损耗的电功率P2P2 2损I 线 UI 线R 线U2 R线。当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1。n25.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW ，输

6、出电压为 500 V，输电线的总电阻为 10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的4% 。求：(1)村民和村办小企业需要 220 V 电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？ (不计变压器的损耗 )(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？6.2014 浙·江高考 如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则(A)A 用户端的电压为 I 1U1I 2B输电线上的电压降为

7、U C理想变压器的输入功率为D输电线路上损失的电功率为2I 1rI 1U考点 4.几种变压器7.在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上。当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈 1、 2 的匝数之比 n1n2 2 1。在不接负载的情况下(B)A 当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 110 VB当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 55 VC当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 220 VD当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出

8、电压为 440 V8普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为 I cd，为了使电流表能正常工作，则 ( B )A ab 接 MN 、cd 接 PQ， I ab<I cdBab 接 MN 、cd 接 PQ， I ab>I cdC ab 接 PQ、cd 接 MN ， I ab<I cdD ab 接 PQ、cd 接 MN ， I ab>I cd9.如图所示，自耦变压器输入端 A、B 接交流稳压电源，其电压有效值 U1100 V， R040

9、，当滑动片处于线圈中点位置时， C、 D 两端电压的有效值U2 为 _200_V，通过电阻 R0 的电流有效值为 _5_A。10.如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U13300 V，副线圈的输出电压U2 220 V ，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U02 V，则(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当 S 断开时， A2 的示数 I 25 A，那么 A 1 的示数是多少？(3)当 S 闭合时， A2 的示数将如何变化？ A 1 的示数将如何变化？答案(1)1650 匝110 匝(2)0.33 A(3)A 1、 A 2 的示数都增大板块三限时规范特训一、选择题 (本题共 10 小题，每小

10、题 6 分，共 60 分。其中 1 6 为单选， 7 10 为多选 ) 1如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 201，两个标有“ 12 V ， 6 W ”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的 )的示数分别是 (D)A 120 V,0.10 AB240 V,0.025 AC 120 V,0.05 AD 240 V,0.05 A2如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为：的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V22 W ”的灯泡光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是(B)u 220 2sin100 t(V) 10 个，

11、灯泡均正常发A 变压器原、副线圈匝数比为 10 21B电流表示数为 1 AC电流表示数为 10 AD副线圈中电流的频率为5 Hz3.2017 四·川广元二模 一理想降压变压器原、副线圈匝数比为k，原线圈与阻值为4R 的0电阻串联后，接入有效值为25V 的正弦式交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，当负载电阻的阻值R5R0时，理想电压表的示数为 5 V。保持变压器输入电流不变，现将负载电阻的阻值增大到R 11R ，此时输入电压有效值为 U，则 ( C )025A k6，U49 VBk25，U48 V6C k 4，U 49 VD k 4，U 48 V4 2017 ·安徽十

12、校联考 在图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2 1。 a、 b 两端电压与时间的关系如图乙所示，二极管可视为理想二极管，电表均为理想电表，电阻R10 ，则下列说法正确的是(C)A 电压表示数为4.5 VB电压表示数为 0C电流表示数为0.9 AD电路消耗功率为 16.2 W5.2017 福·建宁德质检 如图所示，理想变压器的副线圈接有一规格为“ 44 V 44 W ”的灯泡和线圈电阻 r1 的电动机，原线圈接 u 220 2sin100 t V 的正弦式交变电流后灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中理想交流电流表的示数为 1 A，则下列说法正确的是 ( D )A 理想变压器

13、原、副线圈匝数之比为4 1B电动机的输出功率为176 WC电动机的热功率为6 WD若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，则电流表的示数变为9 A6如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则(D)A 用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是500 VC输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小7如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2 101，b 是原线圈的中心抽头， S 为单刀双掷开关，定值电阻 R 10 。从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下

14、列说法中正确的是( AC )A 当 S 与 a 连接后，理想电流表的示数为 2.2 AB当 S 与 a 连接后， t0.01 s 时理想电流表示数为零C当 S 由 a 拨到 b 后，原线圈的输入功率变为原来的4 倍D当 S 由 a 拨到 b 后，副线圈输出电压的频率变为 25 Hz8在远距离送电时，输送的电功率为P，输送电压为 U，所用导线的电阻率为 ，横截面积为 S，总长度为 L ，输电线损失的电功率为 P，用户得到的电功率为P 用，则 P、P 用的关系式正确的是 ( BD )U2SP2LA P LBP U2S2PLCP 用PU SDP 用P 12SLU二、非选择题9发电机输出电压为1.0×103 V 的交变电流，现在通过一个变压比为1 4 的变压器升压，再通过总电阻为 1.0 的输电线路向某地输电，在输送的电功率为 800 kW 的情况下 (设变压器为理想变压器 )。求：(1)升压变压器的副线圈两端电压为多大？(2)输电线上通过的电流为多大？(3)输电线上造成的电压损失为多少？(4)输电线上损失的电功率占输电总功率的百分比为多少？答案(1)4× 103 V(2)200 A(3)200 V(4)5%10某水电站发电机的输出功率为 100 kW ，发电机的电压为 250 V 。通过升压变压器升高电压向远处输电，输