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1、一、变压器一、变压器1.1.变压器的构造变压器的构造:如图如图1 1所示所示,变压器是由变压器是由 和和绕在铁芯上的绕在铁芯上的 组成的组成的.第第2 2课时 变压器器 电能的能的输送送考点自清考点自清闭合铁芯闭合铁芯两个线圈两个线圈图图1 1(1)(1)原线圈原线圈:与交流电源连接的线圈与交流电源连接的线圈,也叫也叫 线圈线圈.(2)(2)副线圈副线圈:与与 连接的线圈连接的线圈,也叫也叫 线圈线圈.2.2.变压器的原理变压器的原理:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场场,由于电流的由于电流的 、在不断变化在不断变化,铁芯中的铁芯中的磁场也在不断变化磁场也在不断变化
2、.变化的磁场在副线圈中产生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副线圈也能够输出电流.是变压器工作的是变压器工作的基础基础.3.3.理想变压器理想变压器:没有没有 的变压器的变压器,即即 功率功率等于等于 功率功率.初级初级负载负载次级次级大小大小方向方向感应电动势感应电动势互感现象互感现象能量损失能量损失输入输入输出输出4.4.基本关系式基本关系式(1)(1)功率关系功率关系:.(2)(2)电压关系电压关系:;有多个副线圈时有多个副线圈时,=,=(3)(3)电流关系电流关系:只有一个副线圈时只有一个副线圈时,.由由P
3、 P入入=P P出出及及P P=UIUI推出有多个副线圈时推出有多个副线圈时,U U1 1I I1 1=.P P入入=P P出出U U2 2I I2 2+U U3 3I I3 3+U Un nI In n5.5.几种常用的变压器几种常用的变压器(1)(1)自耦变压器自耦变压器调压变压器调压变压器(2)(2)互感器互感器交交流流与与思思考考:变变压压器器能能否否改改变变恒恒定定电电流流的的电电压压?能能否否改改变交流电的频率变交流电的频率?提提 示示:(1 1)变变压压器器不不能能改改变变恒恒定定电电流流的的电电压压.由由变变压压器器的的原原理理可可知知恒恒定定电电流流通通过过原原线线圈圈时时不
4、不能能产产生生变变化化的的磁磁场场,副副线线圈圈中中的的铁铁芯芯中中的的磁磁通通量量就就不不会会变变化化,副线圈中就不会有感应电动势副线圈中就不会有感应电动势.(2)(2)变压器也不能改变交流电的频率变压器也不能改变交流电的频率,因为原、副线圈因为原、副线圈中磁通量的变化情况相同中磁通量的变化情况相同.电压互感器电压互感器:用来把用来把 变成变成 .电流互感器电流互感器:用来把用来把 变成变成 .高电压高电压低电压低电压大电流大电流小电流小电流二、电能的输送二、电能的输送1.1.输电导线上的能量损失输电导线上的能量损失:主要是由输电线的电阻主要是由输电线的电阻发热产生的发热产生的,表达式为表达
5、式为 .2.2.降低输电损耗的两个途径降低输电损耗的两个途径(1)(1)减小输电线的电阻减小输电线的电阻.由电阻定律由电阻定律R R=可知可知,在输电距离一定的情况下在输电距离一定的情况下,为减小电阻为减小电阻,应采用应采用电阻率小的材料电阻率小的材料,也可增加导线的横截面积也可增加导线的横截面积.(2)(2)减小输电导线中的输电电流减小输电导线中的输电电流.由由P P=UIUI可知可知,当输送功率一定时当输送功率一定时,提高输电的电压提高输电的电压,可以减小可以减小输电电流输电电流.这两种方法中这两种方法中,适用于远距离输电的是适用于远距离输电的是 ,即利用即利用 .Q Q=I I2RtRt
6、减小输减小输电电流电电流高压输电高压输电3.3.高压输电的原理高压输电的原理由输送功率由输送功率P P=UIUI,其中其中U U为为 ,I I为为 ,因因而而当当输输送送功功率率一一定定时时,可可以以提提高高 ,以以减减小小 ,则则线线路路上上的的功功率率损耗损耗P P损损=I I2 2R R可大幅度减小可大幅度减小,这是行之有效的办法这是行之有效的办法.输送电压输送电压输送输送电流电流输送电输送电压压U U输送电流输送电流I I热点热点 理想变压器的原、副线圈基本量的关系理想变压器的原、副线圈基本量的关系热点聚焦点聚焦基基本本关关系系 功率功率关系关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输原线圈的
7、输入功率等于副线圈的输出功率出功率 电压电压关系关系 原、副线圈的电压比等于匝数比原、副线圈的电压比等于匝数比,与与负载情况、副线圈个数的多少无关负载情况、副线圈个数的多少无关 电流电流关系关系 只有一个副线圈只有一个副线圈,电流和匝数成反比电流和匝数成反比;多个副线圈多个副线圈,由输入功率和输出功率由输入功率和输出功率相等确定电流关系相等确定电流关系频率频率关系关系原、副线圈中电流的频率相等原、副线圈中电流的频率相等 制制约约关关系系 电压电压 副线圈的电压副线圈的电压U U2由原线圈的电由原线圈的电压压U U1和匝数比决定和匝数比决定 功率功率 原线圈的输入功率原线圈的输入功率P P1由副
8、线由副线圈的输出功率圈的输出功率P P2决定决定 电流电流 原线圈的电流原线圈的电流I I1由副线圈的电由副线圈的电流流I I2和匝数比决定和匝数比决定 交流与思考交流与思考:原、副线圈的电流一定满足原、副线圈的电流一定满足 吗吗?副线圈中的负载越大副线圈中的负载越大,说明负载电阻如何变化说明负载电阻如何变化?变压器变压器的输入功率如何变化的输入功率如何变化?提示提示:当变压器只有一个副线圈工作时当变压器只有一个副线圈工作时,才有才有 .负载表示副线圈所接的用电器的实际功率负载表示副线圈所接的用电器的实际功率.实际上实际上,R R越大越大,负载越小负载越小,输入功率越小输入功率越小;R R越小
9、越小,负载越大负载越大,输入输入功率越大功率越大.特别提示特别提示1.1.对于电对于电源 源,原 原线圈相当于用电器线圈相当于用电器;对于用电器对于用电器,副线副线圈相当于电圈相当于电源 源.2.2.对理想变压器应注意能量守恒定律的应用对理想变压器应注意能量守恒定律的应用.3.3.经常应用的变压公式是根据经常应用的变压公式是根据“口口”字型变压器推字型变压器推出的出的,应用时应用时要要注意给出的变压器是否为注意给出的变压器是否为“口口”字型字型变压器变压器,若不是若不是,应根据变压器应根据变压器原 原理推导各物理量的关系理推导各物理量的关系.题型题型1 1 理想变压器基本公式的应用理想变压器基
10、本公式的应用【例例1】一台理想变压器一台理想变压器,其原其原线圈线圈2 2002 200匝匝,副线圈副线圈440440匝匝,并接一个并接一个100 100 的负载电的负载电如图如图2 2所示所示.(1)(1)当原线圈接在当原线圈接在44 V44 V直流电源上时直流电源上时,电压表示数为电压表示数为多少多少?电流表示数为多少电流表示数为多少?(2)(2)当原线圈接在当原线圈接在220 V220 V交流电源上时交流电源上时,电压表示数电压表示数为多少为多少?电流表示数为多少电流表示数为多少?此时输入功率为多大此时输入功率为多大?变压器效率为多大变压器效率为多大?题型探究型探究图图2 2思路点拨思路
11、点拨 (1)(1)变压器的工作原理是什么变压器的工作原理是什么?(2)(2)电压、电流和功率三个参量电压、电流和功率三个参量,变压器可以改变压器可以改变哪些变哪些?解析解析 (1)(1)原 原线圈接圈接在直在直流流电源 源上上时,由于由于原 原线圈圈中中的的电流恒流恒定定,所以穿所以穿过原、原、副副线圈的磁通量不圈的磁通量不发生生变化化,副副线圈两圈两端不端不产生感生感应电动势,故故电压表示数表示数为零零,电流表示数流表示数也也为零零.(2)(2)由由 得得U U2 2=U U1 1 =220 V=44 V(=220 V=44 V(电压表表读数数)I I2 2=A=0.44 A(A=0.44
12、A(电流表流表读数数)P P入入=P P出出=I I2 2U U2 2=0.4444 W=19.36 W=0.4444 W=19.36 W效率效率=100%=100%答案答案 (1)0 0 (2)44 V 0.44 A 19.36 W 100%(1)0 0 (2)44 V 0.44 A 19.36 W 100%规律总结规律总结对于有两对于有两组组以上副线圈的变压器以上副线圈的变压器,电压电压与匝与匝数成数成正正比关比关系成立系成立,而电流而电流与匝与匝数成反比的规律不成立数成反比的规律不成立.但但在 在任何情况任何情况下电流的关系都可以根据变压器的输入功率等于输出下电流的关系都可以根据变压器的
13、输入功率等于输出功率进行求解功率进行求解.即即U U1 1I I1 1=U U2 2I I2 2+U U3 3I I3 3+或或I I1 1n n1 1=I I2 2n n2 2+I I3 3n n3 3+.+.题型题型2 2 理想变压器的动态分析理想变压器的动态分析【例例2 2】如图如图3 3所示电路中的所示电路中的变压器为理想变压器变压器为理想变压器,S S为为单刀双掷开关单刀双掷开关,P P是滑动变是滑动变阻器阻器R R的滑动触头的滑动触头,U U1 1为加为加在原线圈两端的交变电压在原线圈两端的交变电压,I I1 1、I I2 2分别为原线圈和副分别为原线圈和副线圈中的电流线圈中的电流
14、,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.保持保持P P的位置及的位置及U U1 1不变不变,S,S由由b b切换到切换到a a,则则R R上消耗上消耗 的功率减小的功率减小B.B.保持保持P P的位置及的位置及U U1 1不变不变,S,S由由a a切换到切换到b b,则则I I2 2减小减小C.C.保持保持P P的位置及的位置及U U1 1不变不变,S,S由由b b切换到切换到a a,则则I I1 1增大增大D.D.保持保持U U1 1不变不变,S,S接在接在b b端端,将将P P向上滑动向上滑动,则则I I1 1减小减小图图3 3思维导图思维导图 U U1 1U U2 2I I2 2
15、I I1 1 P P1 1解析解析 保持保持P P的位的位置置及及U U1 1不不变,S S由由b b切切换到到a a,副副线圈圈匝 匝数数变多多,由由 知知U U2 2变大大,I I2 2=变大大,R R上消耗的功率上消耗的功率增 增大大,故故A A错;又由于又由于 ,I I1 1也也变大大,故故C C正正确确;S S由由a a切切换到到b b,副副线圈圈匝 匝数数变少少,由由 知知U U2变小变小,I I1 1U U1 1=I I2 2U U2 2P P1 1=I I1 1U U1 1I I2 2=变小小,故故B B正正确确;在 在保持保持U U1 1不不变,S S接接在 在b b端端,P
16、 P向上滑向上滑动,R R变小小,I I2 2=变大大,I I1 1变大大,故故D D错,故故选 选B B、C.C.答案答案 BCBC解决此类问题需注意以下两点解决此类问题需注意以下两点:(1)(1)抓住变量与不变量抓住变量与不变量原线圈的电压原线圈的电压U U1 1是不变的是不变的,其值由电源决定其值由电源决定,与与n n1 1、n n2 2无无关关.当滑片静止不动时当滑片静止不动时,负载电阻不变负载电阻不变.(2)(2)搞清各物理量之间的相互制约关系搞清各物理量之间的相互制约关系U U2 2由由U U1 1和匝数比决定和匝数比决定;I I1 1由由I I2 2和匝数比决定和匝数比决定;P
17、P1 1由由P P2 2决定决定.方法提炼方法提炼变式练习变式练习1 1 如图如图4 4所示所示,一理想变压器原线圈接入一交一理想变压器原线圈接入一交流电源流电源,副线圈电路中副线圈电路中R R1 1、R R2 2、R R3 3和和R R4 4均为固定电阻均为固定电阻,开开关关S S是闭合的是闭合的.V.V1 1和和V V2 2为理想电压表为理想电压表,读数分别为读数分别为U U1 1和和U U2 2;A;A1 1、A A2 2和和A A3 3为理想电流表为理想电流表,读数分别为读数分别为I I1 1、I I2 2和和I I3 3.现现断开断开S,US,U1 1数值不变数值不变,下列推断中正确
18、的是下列推断中正确的是()图图4 4A.A.U U2 2变小、变小、I I3 3变小变小B.B.U U2 2不变、不变、I I3 3变大变大C.C.I I1 1变小、变小、I I2 2变小变小D.D.I I1 1变大、变大、I I2 2变大变大解析解析 因因为U U1 1不不变,由由 可得可得U U2 2不不变,断开断开S S后副后副线圈所圈所在 在电路路电阻阻R R变大大,由由I I2 2=可可知知电流流I I2 2减小减小.由由U U1 1I I1 1=U U2 2I I2 2得得I I1 1=,=,故故I I1 1减小减小.电阻阻R R3 3两端两端电压U U3 3=U U2 2-I I
19、2 2R R1 1,故故U U3 3变大大,I I3 3=变大大,综综合以上可合以上可知知B B、C C正正确确,A,A、D D错误.答案答案 BC题型题型3 3 远距离输电远距离输电【例例3 3】某电厂要将电能输送到较远的用户某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总输送的总功率为功率为9.8104 W,9.8104 W,电厂输出电压仅为电厂输出电压仅为350 V,350 V,为减少为减少输送功率损失输送功率损失,先用一升压变压器将电压升高再输出先用一升压变压器将电压升高再输出.已知输电线路的总电阻为已知输电线路的总电阻为4,4,允许损失的功率为输允许损失的功率为输送功率的送功率的5%,5%,
20、所需电压为所需电压为220 V,220 V,求升压、降压变压器求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少的原、副线圈的匝数比各是多少?思路点拨思路点拨 画出画出远 远距离输电的示意图距离输电的示意图,标出相关的物标出相关的物理量理量,找找寻需寻需要要的计算公式的计算公式.解析解析 根据根据题意意,画出画出输电线路路图如下如下图所示所示.由由电路路中中损失功率失功率P P损=P P总总5%=5%=I I2 22 2R R得得输电线路路中中电流流为I I2 2=35 A.=35 A.升升压变压器器输出出电压U U2 2=2.810=2.8103 3 V V根据理想根据理想变压器器电压比公式得比
21、公式得,升升压变压器的器的原、原、副副线圈圈匝 匝数比数比为降降压变压器器输入功率入功率为P P3 3=P P总总-P P损=P P总总-5%-5%P P总总=95%=95%P P总总=9.3110=9.31104 4 W W所以降所以降压变压器的初器的初级电压为U U3 3=2 660 V =2 660 V所以降所以降压变压器的器的原、原、副副线圈圈匝 匝数比数比为答案答案 18 1211.1.有关远距离输电问题有关远距离输电问题,应先画出远距离输电的示应先画出远距离输电的示意图意图,并将已知量和待求量写在示意图的相应位置并将已知量和待求量写在示意图的相应位置.2.2.抓住输电的两端抓住输电
22、的两端电源和用电器电源和用电器;分析一条线分析一条线输电线输电线;研究两次电压变换研究两次电压变换升压和降压升压和降压.3.3.以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立回路回路,各回路分别用欧姆定律各回路分别用欧姆定律,串、并联的特点及串、并联的特点及电功、电功率等公式进行计算、联系各回路的是电功、电功率等公式进行计算、联系各回路的是原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率等于输出功率的关系等于输出功率的关系.方法提炼方法提炼变式练习变式练习2 2 有条河有条河,流量流量Q Q=2 m=2 m3 3/s,/s,
23、落差落差h h=5 m,=5 m,现利现利用其发电用其发电,若发电机总效率为若发电机总效率为50%,50%,输出电压为输出电压为240 V,240 V,输电线总电阻输电线总电阻R R=30,=30,允许损失功率为输出功率的允许损失功率为输出功率的6%,6%,为满足用电的需求为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏能使多少盏“220 V,“220 V,100 W”100 W”的电灯正常发光的电灯正常发光?(?(g g取取10 m/s10 m/s2 2)解析解析 设为水的密度水的密度电源 源端
24、端:P P输出出=50%=50%=Q Qghgh0.5=21100.5=21103 3101050.5 W=51050.5 W=5104 4 W W(4(4分分)输出出电压U U0 0=240 V,=240 V,输送送电路如下路如下图所示所示为满足足输电要要求求,据据P P损=I I送送2 2R R,有有I I送送=A A=10 A=10 A(4(4分分)则 则送送电电压为U U送送=V=510 V=5103 3 V V(2(2分分)所以升所以升压变压器的器的匝 匝数比数比为n n1 1n n2 2=U U0 0U U送送=240(510=240(5103 3)=6125)=6125(2(2分
25、分)输电线电压损失失U U损=I I送送R R=1030 V=300 V=1030 V=300 V(3(3分分)用用户端端:U U1 1=U U送送-U U损=510=5103 3 V-300 V=4 700 V(3 V-300 V=4 700 V(3分分)据据题意可意可知知,U U2 2=220 V,=220 V,所以降所以降压变压器的器的匝 匝数比数比为n n1 1n n2 2=U U1 1U U2 2=4 700220=23511=4 700220=23511(2(2分分)因因为理想理想变压器没有能量器没有能量损失失,可可正正常常发光的光的电灯灯盏盏数数为N N=盏盏=470=470盏盏
26、(2(2分分)答案答案 6125 23511 470盏盏素能提升素能提升1.1.如图如图5 5所示的理想变压器原、所示的理想变压器原、副线圈匝数比副线圈匝数比n n1 1n n2 2=41,=41,原线圈两端连接光滑导轨原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻副线圈与电阻R R相连组成闭相连组成闭合回路合回路.当直导线当直导线ABAB在垂直在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁于导轨平面的匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时感线运动时,电流表电流表A A1 1的读数为的读数为12 mA,12 mA,则电流表则电流表A A2 2的的读数为读数为 ()()A.0A.0B.3 mAB.
27、3 mAC.48 mAC.48 mAD.D.与与R R大小有关大小有关图图5 5解析解析 直直导线ABAB在匀在匀强磁磁场中匀中匀速速运 运动时,由由E E=BLBLv v可可知知,产生的感生的感应电动势和感和感应电流都是恒定的流都是恒定的,在原在原线圈圈中中产生的磁生的磁场也也是恒定的是恒定的,原、原、副副线圈圈中中的磁通量都的磁通量都不不发生生变化化,因此因此,副副线圈圈中中无感无感应电流流产生生,正正确的确的选 选项为A.A.答案答案 A2.2.理想变压器原线圈两端电压不变理想变压器原线圈两端电压不变,当副线圈电路中的当副线圈电路中的电阻减小时电阻减小时,以下说法正确的是以下说法正确的是
28、()A.A.输出电流增大输出电流增大,输入电流减小输入电流减小B.B.输出电流增大输出电流增大,输入电流也随着增大输入电流也随着增大C.C.输出电压保持不变输出电压保持不变D.D.输出功率和输入功率都增大输出功率和输入功率都增大解解析析 原 原 线圈圈两两端端电压不不变,原 原 副副线圈圈匝 匝 数数比比不不变,所所 以以副副线圈圈两两端端电压U U2 2不不变,C C正正确确;副副线圈圈电路路中中电阻阻减减小小时,输出出电流流I I2 2增 增 大大,所所以以输入入电流流增 增 大大,B B对;P P出出=U U2 2I I2 2增 增大大,故故P P入入=P P出出也也增 增大大,D D项
29、正正确确.BCD3.3.关于高压输电下列说法正确的是关于高压输电下列说法正确的是()A.A.从发电站到输电线路需要升压变压器从发电站到输电线路需要升压变压器B.B.从发电站到输电线路需要降压变压器从发电站到输电线路需要降压变压器C.C.高压输电是为了增大输电电流高压输电是为了增大输电电流D.D.高压输电是为了减小输电电流高压输电是为了减小输电电流解析解析 高高压输电输送送总总功率功率一一定定,为了减小了减小输电线路路上功率上功率损失失,需需要要减小减小输电线上的上的电流流,从从发电站站到到输电线路是用升路是用升压变压器升高器升高电压,故故A A、D D正正确确.AD4.4.某理想变压器的原线圈
30、接一交流电某理想变压器的原线圈接一交流电,副线圈接如图副线圈接如图6 6所示电路所示电路,电键电键S S原来闭合原来闭合,且且R R1 1=R R2 2.现将现将S S断开断开,那么那么交流电压表的示数交流电压表的示数U U、交流电流表的示数、交流电流表的示数I I、电阻、电阻R R1 1上的功率上的功率P P1 1及该变压器原线圈的输入功率及该变压器原线圈的输入功率P P的变化情的变化情况分别是况分别是()A.A.U U增大增大B.B.I I增大增大C.C.P P1 1减小减小D.D.P P增大增大图图6 6解析解析 将副将副线圈看圈看作作电源 源,其其输出出电压不不变,电键S S断开断开,
31、电压表的示数必表的示数必增 增大大,A,A正正确确;S S断开断开,副副线圈圈电流流I I减小减小,由由 知知电流表的示数流表的示数I I减小减小,B,B错误;由由P P1 1=知知电阻阻R R1 1上的功率上的功率P P1 1增 增大大,C,C错误;由由P P=U U原 原I I,知知变压器器原 原线圈圈的的输入功率入功率P P减小减小,D,D错误.答案答案 A5.5.某理想变压器原、副线圈的匝数比为某理想变压器原、副线圈的匝数比为559,559,原线圈原线圈所接电源电压按图所接电源电压按图7 7所示规律变化所示规律变化,副线圈接有一灯副线圈接有一灯泡泡,此时灯泡消耗的功率为此时灯泡消耗的功
32、率为40 W,40 W,则下列判断正确的则下列判断正确的是是()A.A.副线圈两端输出的电压为副线圈两端输出的电压为36 V36 VB.B.原线圈中电流表的示数约为原线圈中电流表的示数约为0.18 A0.18 AC.C.变压器的输入、输出功率之比为变压器的输入、输出功率之比为559559D.D.原线圈两端电压的瞬时值表达式为原线圈两端电压的瞬时值表达式为u u=220sin 100=220sin 100t t V V图图7 7解析解析 根据根据变压器的器的原、原、副副线圈的圈的电压之之比等于比等于匝 匝数数之之比比,故副故副线圈两端圈两端输出的出的电压为U U2 2=U U1 1=36 V,A
33、36 V,A错;根据理想根据理想变压器器知知P P1 1=P P2 2,故有故有I I1 1=0.18=0.18 A,BA,B正正确确,C,C错;原 原线圈两端圈两端电压的瞬的瞬时值值表达式表达式为u u=220 sin 100=220 sin 100t t V,D V,D错.答案答案 B6 6.发电机的端电压发电机的端电压220 V,220 V,输出电功率输出电功率44 kW,44 kW,输电导线输电导线的电阻为的电阻为0.2,0.2,如果用初、次级匝数之比为如果用初、次级匝数之比为110110的升压变压器升压的升压变压器升压,经输电线后经输电线后,再用初、次级匝数再用初、次级匝数比为比为1
34、01101的降压变压器降压供给用户的降压变压器降压供给用户.(1)(1)画出全过程的线路示意图画出全过程的线路示意图.(2)(2)求用户得到的电压和功率求用户得到的电压和功率.(3)(3)若不经过变压而直接送到用户若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电求用户得到的电压和功率压和功率.解析解析 (1)(1)示意示意图如下如下图所示所示(2)(2)升升压变压器次器次级的的输出出电压U U2 2=U U1 1=220 V=2 200 V=220 V=2 200 V据升据升压变压器器输出出电功率等于功率等于输入入电功率功率知知,升升压变压器次器次级输出出电流流I I2 2=A=20 A A=20
35、A输电线路上的路上的电压损失和功率失和功率损失分失分别为U UR R=I I2 2R R=200.2 V=4 V=200.2 V=4 VP PR R=I I2 22 2R=20R=202 20.2 W=80 W0.2 W=80 W加到降加到降压变压器初器初级上的上的输入入电流和流和电压为I I3 3=I I2 2=20 A=20 AU U3 3=U U2 2-U UR R=2 200 V-4 V=2 196 V=2 200 V-4 V=2 196 V降降压变压器次器次级的的输出出电压和和电流流为U U4 4=U U3 3=2 196 V=219.6 V=2 196 V=219.6 VI I4
36、4=I I3 3=1020 A=200 A=1020 A=200 A用用户得到的功率得到的功率为P P4 4=I I4 4U U4 4=200219.6 W=4.39210=200219.6 W=4.392104 4 W W(3)(3)若不采用高若不采用高压输电,用用220 V220 V低低压直直接供接供电时,电路如路如下下图所示所示,则 则输电电流流I I=A=200 A,A=200 A,输电线路上的路上的电压损失失U UR R=IRIR=2000.2 V=40 V=2000.2 V=40 V所以用所以用户得到的得到的电压为U U4 4=U U1 1-U UR R=220 V-40 V=180 V=220 V-40 V=180 V用用户得到的功率得到的功率为P P4 4=IUIU4 4=200180 W=200180 W=3.610=3.6104 4 W W 答案答案 (1)(1)见解析见解析 (2)219.6 V 4.39210 (2)219.6 V 4.392104 4 W W (3)180 V 3.610(3)180 V 3.6104 4 W W反思总结反思总结返回返回