高三物理一轮复习：变压器远距离输电

第十章交变电流传感器第二讲变压器远距离输电学习目标理解变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关计算能够对变压器进行动态分析会分析计算远距离输电问题理想变压器的“一二三四”一个原理：互感原理原线圈接交流电在铁芯中产生变化的磁通量副线圈产生感应电动势副线圈有交流电在铁芯中产生变化的磁通量原线圈产生感应电动势变压器通过闭合铁芯利用互感现象实现

原电能→磁场能→副电能转化(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)二个特征：1.无漏磁：原磁通量沿铁芯全部通过副线圈2.无铜损：原副线圈没有电阻不产生焦耳热三个决定：U2＝n2/n1·U11.U2由U1和匝数比决定；

而U1由电源决定；2.I1由I2和匝数比决定；

I2＝U2／RI1＝n2/n1·I2而I2由U2和负载决定；

3.输入功率P1由输出功率P2决定；

P1＝P2四个关系：1.电压关系2.电流关系３.功率关系P入=P出4.频率关系特点：变交不变直，变压不变频

电压输入决定输出电流功率输出决定输入（一原一副）n1n2U2I2U1I1～n3I3U3多个副线圈变压器交变电流互感器自耦变压器U2U1n1n2U2U1n1n2VA电压互感器电流互感器考向一理想变压器基本规律的应用【例1】如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则(

)A．U＝110V，I＝0.2AB．U＝110V，I＝0.05AC．U＝110V，I＝0.2AD．U＝110V，I＝0.2AA原线圈含用电器的变压器R=10Ω【变式训练1】如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20，R2＝30，C为电容器．已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（）A．交流电的频率为0.02HzB．原线圈输入电压的最大值为200VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．通过R3的电流始终为零

C含容电路考向二理想变压器的动态分析【例2】一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是(

)A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加AD【变式训练2】如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5，原线圈两端的交变电压为，氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）

A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大

D．开关断开后，变压器的输出功率不变AB远距离输电：发电机升压变压器高压输电线路降压变压器

用电器

14223UUUURIF用线

rI1

I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器三个回路远距离输电在远距离输电中，为传送一定的电功率，尽量减少输电线上的损失，而采取的高压输电措施.初级接升压变压器，到用户再用降压变压器低压配电工作原理考向三远距离输电问题【例3】在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大CD【变式训练3】2013年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重，为消除高压输电线上的冰，事后有人设计了利用电流的热效应除冰的融冰思路．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为ΔP；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节高压输电变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16ΔP，则除冰时(

)A．输电电流为4I B