第2講變壓器、電能輸送【考綱解讀】1.了解變壓器原理，掌握理想變壓器原、副線圈功率關(guān)系、電壓關(guān)系及電流關(guān)系，并會進行相關(guān)計算；2.能利用功率、電壓、電流關(guān)系對變壓器進行動態(tài)分析；3.會計算遠距離輸電問題中線路損失功率和電壓．1/41考點O講堂梳理自查互感

降壓

升壓

2/41二、遠距離輸電1．電路損失(1)功率損失：設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則功率損失為ΔP＝________.(2)電壓損失：ΔU＝________.減小功率損失和電壓損失，都要求提升___________，減小輸電電流．I2R

IR

輸電電壓

3/41電阻

電阻率小

橫截面積

電流

電壓

4/411．[對變壓器原理考查](多項選擇)理想變壓器原、副線圈中一定相同物理量有()A．交流電頻率 B．磁通量改變率C．功率 D．交流電峰值【答案】ABC【解析】理想變壓器沒有漏磁，沒有能量損失，所以原、副線圈中磁通量改變率相同，原、副線圈中功率相同，B、C項正確；變壓器原理是互感現(xiàn)象，其作用是改變電壓、不改變頻率，A項正確，D項錯誤．5/412．[對變壓器基本關(guān)系式考查]某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55∶9，原線圈所接電源電壓按如圖規(guī)律改變，副線圈接有負載．以下判斷正確是()A．輸出電壓最大值為36VB．原、副線圈中電流之比為55∶9C．變壓器輸入、輸出功率之比為55∶9D．交流電源有效值為220V，頻率為50Hz【答案】D6/417/413．[對損失電壓和損失功率考查](多項選擇)在遠距離輸電中，當輸電線電阻和輸送電功率不變時，那么()A．輸電線路上損失電壓與輸送電流成正比B．輸電電壓越高，輸電線路上損失電壓越大C．輸電線路上損失功率跟輸送電壓平方成反比D．輸電線路上損失功率跟輸電線上電流成正比【答案】AC8/419/41考點1理想變壓器原、副線圈關(guān)系10/412．基本關(guān)系式中物理量之間決定關(guān)系(1)電壓決定關(guān)系：輸入電壓U1決定輸出電壓U2.(2)電流決定關(guān)系：輸出電流I2決定輸入電流I1.(3)功率決定關(guān)系：輸出功率P2決定輸入功率P1.(4)頻率關(guān)系：原、副線圈中電流頻率相同．11/41例1(多項選擇)如圖所表示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1，n2.原線圈經(jīng)過一理想電流表D○A接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R負載電阻串聯(lián)后接到副線圈兩端．假設(shè)該二極管正向電阻為零，反向電阻為無窮大．用交流電壓表測得a，b端和c，d端電壓分別為Uab和Ucd，則()A．Uab∶Ucd＝n1∶n2B．增大負載電阻阻值R，電流表讀數(shù)變小C．負載電阻阻值越小，cd間電壓Ucd越大D．將二極管短路，電流表讀數(shù)加倍12/41思緒剖析：(1)副線圈兩端電壓U2與cd兩端電壓Ucd是否相等？為何？(2)當負載R改變時，原線圈中電流和電壓是否發(fā)生改變？為何？【答案】BD13/4114/41【答案】CD15/4116/41關(guān)于理想變壓器四點說明1．變壓器不能改變直流電壓．2．變壓器只能改變交變電流電壓和電流，不能改變交變電流頻率．3．理想變壓器本身不消耗能量．4．理想變壓器基本關(guān)系中U1，U2，I1，I2均為有效值．17/41考點2理想變壓器動態(tài)分析18/4119/41例2(年石家莊聯(lián)考)一臺理想變壓器，原線圈兩端接在電壓U不變交流電源上，理想電流表接在原線圈電路中，理想電壓表接在副線圈兩端．有四盞相同燈泡L1，L2，L3和L4接在原、副線圈電路中，燈泡銘牌上標有(P0，U0)，電路如圖所表示．開始時開關(guān)S閉合，四燈都正常發(fā)光，現(xiàn)在斷開S，則以下判斷正確是()A．U＝4U0

B．電壓表示數(shù)可能不變C．燈L1變暗 D．燈L4變亮20/41思緒剖析：(1)S斷開，負載電阻怎樣改變？(2)S斷開，變壓器輸入、輸出功率怎樣改變？(3)S斷開，變壓器輸入電壓怎樣改變？【答案】A21/41【答案】BC22/4123/4124/411．理清三個回路遠距離輸電電網(wǎng)間基本結(jié)構(gòu)，如圖所表示．在每個回路中，變壓器原線圈是回路用電器，而對應(yīng)副線圈是下一個回路電源，每個回路均可應(yīng)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路規(guī)律，而變壓器電壓、電流、功率關(guān)系則是聯(lián)絡(luò)不一樣回路橋梁．考點3遠距離輸電25/4126/413．掌握一個能量守恒定律發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能，并經(jīng)過導(dǎo)線將能量輸送給線圈1，線圈1上能量就是遠程輸電總能量，在輸送過程中，先被輸送回路上導(dǎo)線電阻損耗一小部分，剩下絕大部分經(jīng)過降壓變壓器和用戶回路被用戶使用消耗，所以其能量關(guān)系為P1＝P線損＋P用戶．27/41例3發(fā)電機路端電壓為220V，輸出電功率為44kW，輸電導(dǎo)線電阻為0.2Ω，假如用初、次級匝數(shù)之比為1∶10升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級匝數(shù)比為10∶1降壓變壓器降壓供給用戶，求用戶得到電壓和功率．思緒剖析：(1)遠距離輸電示意圖是怎樣？(2)遠距離輸電過程中電壓關(guān)系、電流關(guān)系與功率關(guān)系是怎樣？【答案】219.6V4.392×104W28/4129/4130/41練3如圖所表示，某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出交流電壓為500V，輸出電功率為50kW，用電阻為3Ω輸電線向遠處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，抵達用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用(兩個變壓器均為理想變壓器)．對整個送電過程，以下說法正確是()A．輸電線上損失功率為300WB．升壓變壓器匝數(shù)比為1∶100C．輸電線上電流為100AD．降壓變壓器輸入電壓為4700V【答案】A31/4132/41處理遠距離輸電問題應(yīng)注意以下幾點1．畫出輸電電路圖，標明相關(guān)物理量，這么能幫助理清物理量間關(guān)系，以防犯錯．2．注意升壓變壓器副線圈中電流與降壓變壓器原線圈中電流相等．3．輸電線長度等于距離2倍．4．以變壓器為界劃分好各個回路，對各個回路獨立利用歐姆定律、焦耳定律和電功、電功率公式進行計算．5．抓住聯(lián)絡(luò)各回路之間物理量，如變壓器兩側(cè)功率關(guān)系和兩端電壓、電流與匝數(shù)關(guān)系．33/41熱點題組一理想變壓器原、副線圈關(guān)系1．(多項選擇)(年邢臺質(zhì)檢)如圖所表示，將額定電壓為60V用電器，經(jīng)過一理想變壓器接在正弦交變電源上．閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)示數(shù)分別為220V和2.2A．以下判斷正確是()A．變壓器輸入功率為484WB．經(jīng)過原線圈電流有效值為0.6AC．經(jīng)過副線圈電流最大值為2.2AD．變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶3【答案】BD模擬精選·組合專練34/41【答案】C35/4136/4137/41A．當單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表示數(shù)為31.1VB．當單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01s時，電流表示數(shù)為4.4AC．當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，副線圈輸出電壓頻率變?yōu)?5HzD．當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈輸入功率