高三物理一輪復習：變壓器遠距離輸電

第十章交變電流傳感器第二講變壓器遠距離輸電學習目標理解變壓器的原理，會用功率關(guān)系、電壓比、電流比進行有關(guān)計算能夠?qū)ψ儔浩鬟M行動態(tài)分析會分析計算遠距離輸電問題理想變壓器的“一二三四”一個原理：互感原理原線圈接交流電在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢副線圈有交流電在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量原線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢變壓器通過閉合鐵芯利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)

原電能→磁場能→副電能轉(zhuǎn)化(U1、I1)(變化的磁場)(U2、I2)二個特征：1.無漏磁：原磁通量沿鐵芯全部通過副線圈2.無銅損：原副線圈沒有電阻不產(chǎn)生焦耳熱三個決定：U2＝n2/n1·U11.U2由U1和匝數(shù)比決定；

而U1由電源決定；2.I1由I2和匝數(shù)比決定；

I2＝U2／RI1＝n2/n1·I2而I2由U2和負載決定；

3.輸入功率P1由輸出功率P2決定；

P1＝P2四個關(guān)系：1.電壓關(guān)系2.電流關(guān)系３.功率關(guān)系P入=P出4.頻率關(guān)系特點：變交不變直，變壓不變頻

電壓輸入決定輸出電流功率輸出決定輸入（一原一副）n1n2U2I2U1I1～n3I3U3多個副線圈變壓器交變電流互感器自耦變壓器U2U1n1n2U2U1n1n2VA電壓互感器電流互感器考向一理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用【例1】如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2，副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表．現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光．若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則(

)A．U＝110V，I＝0.2AB．U＝110V，I＝0.05AC．U＝110V，I＝0.2AD．U＝110V，I＝0.2AA原線圈含用電器的變壓器R=10Ω【變式訓練1】如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1＝20，R2＝30，C為電容器．已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則（）A．交流電的頻率為0.02HzB．原線圈輸入電壓的最大值為200VC．電阻R2的電功率約為6.67WD．通過R3的電流始終為零

C含容電路考向二理想變壓器的動態(tài)分析【例2】一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭．下列說法正確的是(

)A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31VC．P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動時，變壓器的輸出功率增加AD【變式訓練2】如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:5，原線圈兩端的交變電壓為，氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有（）

A．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB．開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100VC．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大

D．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變AB遠距離輸電：發(fā)電機升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器

用電器

14223UUUURIF用線

rI1

I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器三個回路遠距離輸電在遠距離輸電中，為傳送一定的電功率，盡量減少輸電線上的損失，而采取的高壓輸電措施.初級接升壓變壓器，到用戶再用降壓變壓器低壓配電工作原理考向三遠距離輸電問題【例3】在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變．隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（）A．升壓變壓器的輸出電壓增大B．降壓變壓器的輸出電壓增大C．輸電線上損耗的功率增大D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大CD【變式訓練3】2013年1月10日開始的低溫雨雪冰凍造成我國部分地區(qū)嚴重災害，其中高壓輸電線因結(jié)冰而損毀嚴重，為消除高壓輸電線上的冰，事后有人設(shè)計了利用電流的熱效應(yīng)除冰的融冰思路．若在正常供電時，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為ΔP；除冰時，在輸電功率、用戶的輸入電壓和輸電線電阻不變的情況下，通過自動調(diào)節(jié)高壓輸電變壓器的變壓比，使輸電線上的熱耗功率變?yōu)?6ΔP，則除冰時(

)A．輸電電流為4I B