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1、第2讲变压器电能的输送,考点1,理想变压器,闭合铁芯,两个线圈,1.变压器的构造：如图10-2-1所示，变压器是由_,和绕在铁芯上的_组成的.,初级,负载,次级,(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫_线圈.(2)副线圈：与_连接的线圈，也叫_线圈.构造图图10-2-1,2.变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的_、_在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化.变化的磁场在副线圈中产生_，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流._,是变压器工作的基础.,大小,方向,感应电动势,3.理想变压器中的参数关系理想变压器：不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产
2、生的焦耳热)和磁漏的变压器，它的输入功率_输出,功率.,互感现象,等于,4.基本关系式(1)功率关系：对于理想变压器不考虑能量损失，总有P入_.(2)电压关系,P出,(3)电流关系,_.,在同一铁芯上有多组副线圈时：由P入P出知I1U1I2U2I3U3.,考点2,远距离输电,1.根据P损_，降低输电损耗有两种方法：,(1)减小输电线的_.,(2)减小输电导线中的电流：在输送功率一定的情况下，根据PUI，要减小电流，必须提高_.2.远距离输电的功率损失输送功率一定时，线路电流I_，输电线上损失的,远距离输电中的功率关系：P输_.,I2R线,电阻,输电电压,P损P用户,【基础自测】,1.如图10-
3、2-2所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为,201，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V,60W”,灯泡一只，且灯泡正常发光，则(,),B.电源输出功率为1200W,C.电流表的示数为,3220,A,图10-2-2,D.原线圈端电压为11V,答案：C,2.(多选)如图10-2-3所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始,),时，开关S断开，当S接通时，以下说法中正确的是(图10-2-3A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R两端的电压将增大C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大,解析：理想变压器不计原、副线
4、圈的直流电阻，副线圈两端的电压UMN不受负载电阻的影响，保持不变，A错误.S接通后，副线圈回路的总电阻减小，故副线圈回路中电流I2增大.因此，等效电阻R两端的电压增大，导致灯泡L1两端的电压减小，L1中电流减小，B、C正确.又因UMN不变，I2增大，变压器的输出功率增大，输入功率也随之增大.原线圈中电流I1增大，D正确.,答案：BCD,3.(多选)某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，,若输电线路的电阻为r，则下列说法中正确的是(,),答案：AC,4.水电站向小山村输电，输送电功率为50kW，若以1100V送电，则线路损失为10
5、kW，若以3300V送电，则线路损失可,降为(,),A.3.3kWC.30kW,B.1.1kWD.11kW,答案：B,热点1,理想变压器原、副线圈基本量的关系,热点归纳,(续表),考向1基本关系的应用【典题1】(2018年天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电,阻R供电，电路如图10-2-4所示，理想交流电流表,、理想交,流电压表,的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线,C.电流表,的读数变为2I,图10-2-4,D.通过R的交变电流频率不变,答案：B,方法技巧：关于理想变压器的四点说明：(1)变压器不能改变直流电压.,(2)变压
6、器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变,电流的频率.,(3)理想变压器本身不消耗能量.,(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值.,考向2,变压器原线圈与用电器串联的问题,【典题2】(2018届江西重点中学协作体联考)一含有理想变压器的电路如图10-2-5所示，变压器原副线圈匝数比n1n2,U为有效值恒定的正弦交流电压源.当开关S断开时，理想电流表的示数为I.当S闭合时，且,电源电压增加到2U，则电流表的示数为(,),图10-2-5,A.6I,B.8I,C.10I,D.12I,答案：B,考向3,变压器原线圈与用电器并联的问题,【典题3】(2018届福建莆田质检)如图1
7、0-2-6所示，理想变压器原、副线圈匝数比为14，a、b两端接到交流电源上，,),R1、R2为阻值相同的定值电阻.下列说法正确的是(,图10-2-6,答案：C,热点2考向1匝数比不变的情况(如图10-2-7所示),理想变压器的动态分析,图10-2-7,【典题4】(2018届贵州贵阳下学期一模)如图10-2-8所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1n2101，原线圈接入u220sin(100t)V的交流电源，副线圈接有定值电阻R1、R2、R3，电路中的交流电流表和交流电压表均为理想电表，,导线电阻不计.当开关S闭合后(,),图10-2-8,A.电压表示数为22VC.变压器的输入功率不变,B
8、.电流表示数变小D.变压器的输入功率变大,答案：D,考向2,负载电阻不变的情况(如图10-2-9所示),图10-2-9,【典题5】如图10-2-10所示，发电机的电动势为e678sin100t(V)，变压器的副线圈匝数可调，滑片P置于a处时，用户恰好得到220V的电压，R表示输电线的电阻.下列说法正,确的是(,),A.电流的频率为100HzB.电压表的示数为220V,C.电压表,的示数为678V,图10-2-10,D.当滑片P向上滑时，,的示数变大,答案：D,热点3,远距离输电问题,热点归纳远距离输电问题的“三二一”：(1)理清三个回路(如图10-2-11所示)：图10-2-11在回路2中，U
9、2UU3，I2I线I3.,【典题6】如图10-2-12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uUmsint的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，,则输电线上损失的电功率为(,)图10-2-12,答案：C,来的，输电电压应变为(,【迁移拓展】(2018年江苏卷)采用220kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原,),A.55kVC.440kV,B.110kVD.880kV,解析：当输电功率PUI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率
10、为P损I2R，R为输电线路的电,答案：C,特殊的变压器模型,考向1,自耦变压器,自耦变压器又称为调压变压器，它只有一个线圈，把全部线圈作为原线圈或副线圈，线圈的一部分作为副线圈或原线圈.由此自耦变压器可以降压，也可以升压，变压器的基本规律对自耦变压器均适用.,【典题7】(多选，2018届安徽江南十校质检)如图10-2-13所示是调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，总匝数为1000匝.AB间加上如图乙所示的正弦交流电压，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q.已知开始时滑动触头位于变阻器的最下端，且BP间线圈匝数刚
11、好是500,匝，变阻器的最大阻值等于72.则下列判断中正确的是(,),甲,乙,图10-2-13A.开始时，安培表示数为0.25AB.开始时，流过R的交流电频率25HzC.保持P的位置不动，将Q向上移动时，R消耗的功率变大D.保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，R消耗的功率变大,答案：CD,考向2,双副线圈变压器,计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个关系：,(2)电流关系：n1I1n2I2n3I3(3)功率关系：P1P2P3,【典题8】如图10-2-14所示，接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1,n2n3为(,),图10-
12、2-14,A.111C.621,B.321D.221,解析：灯泡正常发光，可得UAUBUCUD，所以U2,答案：B,都正常发光，则功率相等，即PAPBPCPD.由PI2R得IAIBICID，即I1I2I3.由理想变压器的功率关系得U1I1U2I2U3I3，即n1I1n2I2n3I3，可得n1n2n32n3n33n3.所以n1n2n3321.,考向3,互感器,互感器分为电压互感器和电流互感器，比较如下表所示：,【典题9】(2017年福建龙岩质检)L1和L2是高压输电的两条输电线，现要通过变压器测量L1和L2之间的电压，下列四种,电路连接正确的是(,),A,B,C,D,解析：通过变压器测量L1和L2之间的电压，需要电压互感器，变压器原线圈应并联在L1和L2之间，由于电压表量程较小，变压器应为降压变压器，原线圈匝数应大于副线圈匝数，A正确.,答案：A,【触类旁通】如图10-2-15所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为10001，变流比为1001，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为,10A，则输电线的输送功率为(,),图10-2-15,A.2.2103WC.2.2108W,B.2.2102WD.2.2104W,所以输电线的输送功率PU1I12.2108W，C正确.答案：C,