创新方案变压器电能的输送-完整版PPT

1、一、变压器1构造和原理(如图1021所示)(1)主要构造：由 、 和 组成(2)工作原理：电磁感应的 现象原线圈副线圈闭合铁芯互感2理想变压器不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产生的焦耳热)和漏磁的变压器，即它的输入功率和 相等输出功率3基本关系式(1)功率关系： ；(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，U1I1 .P入P出U2I2U3I3UnIn4几种常用的变压器(1)自耦变压器的原、副线圈共用一个线圈，如图1022A、B所示(2)电压互感器：属降压变压器，并联在电路中，用于测高电压，如图C所示(3)电

2、流互感器：属于升压变压器，串联在电路中，用于测大电流，如图D所示特别提醒(1)变压器不能改变直流电压(2)细线绕制的线圈为高压线圈，粗线绕制的线圈为低压线圈(3)U1与n1、n2共同确定U2，I2与n1、n2共同确定I1，P出确定P入2远距离高压输电示意图(如图1023所示)1.对于理想变压器，下列说法中正确的是 ()A原线圈的输入功率随副线圈输出功率增大而增大B原线圈的输入电流随副线圈输出电流的减小而增大C原线圈的电流不随副线圈的输出电流变化而变化D当副线圈电流为零时，原线圈两端的电压一定为零答案：A2理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的是 ()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之

3、比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为11解析：对于理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，A错误B正确；每匝线圈产生的感应电动势相等，且电压与匝数成正比，C错；理想变压器忽略热损耗，故输入功率等于输出功率，D正确答案：BD答案：C4钳形电流表的外形和结构如图1025(a)所示，图(a)中电流表的读数为1.2 A图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则 ()A这种电流表能测直流电流，图(b)的读数为2.4 AB这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为0.4 A

4、C这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为3.6 AD这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图(b)的读数为3.6 A答案：C5某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器后向80 km远处供电已知输电导线的电阻率为2.4108 m，导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%.求：(1)升压变压器的输出电压(2)输电线路上的电压损失答案：(1)8104 V(2)3.2103 V典例启迪例1在图1026甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示已知变压器原、副线圈的匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中电流表A1的

5、示数为1 A，下列说法正确的是 ()思路点拨解答本题应注意以下三个方面：(1)原、副线圈中电流的频率关系(2)电压、电流表的示数对应交变电流的有效值(3)原、副线圈中电压、电流与匝数的关系答案B归纳领悟理想变压器原、副线圈基本量的关系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电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，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，电流和匝数成反比多个副线圈，由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中交流电的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈电流I

6、1由副线圈电流I2和匝数比决定题组突破1某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图1027所示它的原线圈匝数n1600匝，交流电源的电动势e311sin(100t)V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，副线圈匝数n2120匝，为保证保险丝不被烧断，则 ()A负载功率不能超过62 WB副线圈电流最大值不能超过1 AC副线圈电路中的电阻R不能小于44 D副线圈电路中电压表的读数为62 V答案：C答案：ACD典例启迪例2如图1028所示，理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数(图中电压表及

7、电流表皆为理想电表)，则下列说法中正确的是 () 图1028A当滑片c向b端移动时，变压器输入功率变大B当滑片c向a端移动时，电流表A1的示数将减小，电压表V的示数不变C当滑片c向b端移动时，电流表A2的示数将变大，电压表V的示数也变大D滑片c不动，将开关S由1掷向2时，三个电表A1、A2、V的示数都变大思路点拨滑片c移动改变负载电阻的大小，从而改变副线圈中的电流、功率，改变原线圈中的电流开关S由1掷向2减少了原线圈的匝数，从而改变其他各物理量归纳领悟(1)关于理想变压器的动态分析问题一般有两种类型：负载电阻不变，原、副线圈的电压U1、U2不变，电流I1、I2，功率P1、P2随匝数比的变化而变

8、化；匝数比不变，原、副线圈的电压U1、U2不变，电流I1、I2，功率P1、P2随负载电阻的变化而变化(2)无论哪种情况，处理此类问题的关键是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系题组突破3在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图1029所示当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V上现发现输出电压低于220 V，下列措施不正确的是 () 图1029.AP1不动，将P2向上移BP2不动，将P1向下移C将P1向上移，同时P2向下移D将P1向下移，同时P2向上移答案：C4(2011北京模拟)如图10210所示，a、b

9、间接入电压U311sin314t(V)的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是() 图10210AA1的示数增大，A2的示数增大BV1的示数不变，V2的示数减少CV1的示数减小，V2的示数减小DA1的示数增大，A2的示数减小解析：当传感器R2所在处出现火情时，R2阻值减小，使得次级线圈电流增大，依据变压器的电流特点，变压器初级电流也增大，即A1的示数增大；此时定

10、值电阻R3上的电压降增大，根据串联电路的电压关系，则电压表V2的示数减小，故A2的示数减小；而变压器初级电压与负载情况无关，故电压表V1的示数不变答案： BD典例启迪例3一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为50 kW，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为15，两个变压器间的输电导线的总电阻为15 ，降压变压器的输出电压为220 V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：(1)升压变压器副线圈的端电压；(2)输电线上损耗的电功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比思路点拨解答本题应注意以下两个方面：(1)输电线上的电流

11、可用PI2U2求出(2)因输电线上有电压损失，故U3U2IR线答案(1)2500 V(2)6000 W(3)101归纳领悟 处理远距离输电问题，关键是正确建立输电的流程图，透彻理解题意，从“输电线”开始，或者从“发电厂”或者从“用户”开始，把握好各物理量之间的相互关系，依次解决即可常用的关系有：(1)输电过程的电压关系(2)输电过程功率的关系题组突破5某小型水电站的电能输送示意图如图10211所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则 ()图10211答案：AD6(2010浙江高考)某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是 ()A输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻答案：B(10分)收音机的变压器的初级线圈