变压器 远距离输电

基础课时27变压器远距离输电知识点一、理想变压器1.构造和原理 (1)构造：如图1所示，变压器是由_________和绕在铁芯上的__________组成的。闭合铁芯两个线圈图1(2)原理：电磁感应的互感现象。U2I2＋U3I3＋…＋UnInP入＝P出3.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图A、B所示。低电压小电流知识点二、远距离输电1.输电过程(如图2所示)：图22.电压损失

(1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝___。IRI2R3.功率损失(1)ΔP＝P－P′；考点一理想变压器基本规律的应用理想变压器以及原、副线圈基本量的关系理想变压器没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)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，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少无关电流关系只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈时，由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn频率关系f1＝f2(变压器不改变交流电的频率)图3A.通过灯泡的交变电流的频率是50HzB.变压器原、副线圈匝数之比为10∶1C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120VD.若将灯泡更换为“12V

24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速答案

B【拓展延伸】

(1)在【例1】中，若将变压器的副线圈接入一只“12V

24W”的灯泡，且保证其正常发光，则原线圈的输入功率为多少？

(2)在【例1】中若将灯泡更换为耐压值为12V的电容器，能否正常工作？

解析(1)因更换灯泡后，灯泡仍能正常发光，消耗的电功率为24W，根据理想变压器规律P入＝P出，可知原线圈的输入功率也为24W。答案

(1)24W

(2)不能正常工作【变式训练】1.(2015·新课标全国卷Ⅰ，16)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图4所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则(

)图4答案

AB考点二理想变压器的动态分析常见的两种情况

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。【例2】

(多选)(2015·天津理综，6)如图5所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则(

)图5A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小答案

BC方法提炼含有变压器的动态电路问题的解题思路：【变式训练】2.(多选)(2016·江西南昌质检)如图6所示的电路中，T为一降压式自耦调压变压器。开始时灯泡L正常发光，现在电源电压U略降低，为使灯L仍能正常发光，可采用的措施是(

)图6A.将自耦调压变压器的滑片P适当上滑B.将自耦调压变压器的滑片P适当下滑C.适当增大滑动变阻器R2的阻值D.适当减小滑动变阻器R2的阻值答案AC考点三远距离输电1.熟知一个流程远距离输电的流程图。2.理清三个回路回路1：发电机回路。该回路中，通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机；线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机；线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机。回路2：输送电路。I2＝I3＝IR，U2＝U3＋ΔU，P2＝ΔP＋P3。回路3：输出电路。I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用。【例3】

(2015·福建理综，15)图7为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为(

)图7答案

C【变式训练】3.远距离输电的原理图如图8所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是(

)图8答案D图13A.电流频率为100Hz B.的读数为24VC.的读数为0.5A D.变压器输入功率为6W答案

D2.(2015·广东理综，15)如图10为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，调节前后(

)图10A.副线圈中的电流比为1∶2 B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1 D.原线圈输入功率比为1∶2答案

C3.(2015·安徽理综，16)如图11所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是(

)图11A.电压表V1示数增大

B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用

D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动答案

D4.(多选)(2014·新课标全国卷Ⅱ，21)如图12所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表

接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd

，则(

)图12A.Uab：Ucd＝n1：n2B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D.将二极管短路，电流表的读数加倍

答案BD5.(多