第2講變壓器遠(yuǎn)距離輸電 思維驅(qū)動 一輸入電壓為220V 輸出電壓為36V的變壓器副線圈燒壞 為獲知此變壓器原 副線圈匝數(shù) 某同學(xué)拆下燒壞的副線圈 用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈 如圖10 2 1所示 然后將原線圈接到220V交流電源上 測得新繞線圈的端電壓為1V 按理想變壓器分析 該變壓器燒壞前的原 副線圈匝數(shù)分別為 圖10 2 1 思維驅(qū)動 2013 江西重點中學(xué)聯(lián)考 照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的 可是我們在晚上七 八點鐘用電高峰時開燈 電燈比深夜時要顯得暗些 這是因為用電高峰時 遠(yuǎn)距離輸電 考綱要求 A 總電阻比深夜時大 供電線路上的電流小 每盞燈兩端的電壓較低B 總電阻比深夜時大 供電線路上的電流小 通過每盞燈的電流較小C 總電阻比深夜時小 供電線路上的電流大 輸電線上損失的電壓較大D 供電線路上的電流恒定 但開的燈比深夜時多 通過每盞燈的電流小 解析照明供電線路的用電器是并聯(lián)的 晚上七 八點鐘用電高峰時 用電器越多 總電阻越小 供電線路上的電流越大 輸電線上損失的電壓較大 用戶得到的電壓較小 所以C正確 答案C 考點一變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用 典例1 2012 海南卷 4 如圖10 2 4所示 理想變壓器原 副線圈匝數(shù)比為20 1 兩個標(biāo)有 12V 6W 的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端 當(dāng)兩燈泡都正常工作時 原線圈電路中電壓表和電流表 可視為理想的 的示數(shù)分別是 A 120V 0 10AB 240V 0 025AC 120V 0 05AD 240V 0 05A 圖10 2 4 考點二變壓器的動態(tài)分析 典例2 2012 福建卷 14 如圖10 2 6所示 理想變壓器原線圈輸入電壓u Umsin t 副線圈電路中R0為定值電阻 R是滑動變阻器 和是理想交流電壓表 示數(shù)分別用U1和U2表示 和是理想交流電流表 示數(shù)分別用I1和I2表示 下列說法正確的是 圖10 2 6 A I1和I2表示電流的瞬時值B U1和U2表示電壓的最大值C 滑片P向下滑動過程中 U2不變 I1變大D 滑片P向下滑動過程中 U2變小 I1變小 變式跟蹤2 為探究理想變壓器原 副線圈電壓 電流的關(guān)系 將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上 副線圈連接相同的燈泡L1 L2 電路中分別接了理想交流電壓表V1 V2和理想交流電流表A1 A2 導(dǎo)線電阻不計 如圖10 2 7所示 當(dāng)開關(guān)S閉合后 圖10 2 7 A A1示數(shù)變大 A1與A2示數(shù)的比值不變B A1示數(shù)變大 A1與A2示數(shù)的比值變大C V2示數(shù)變小 V1與V2示數(shù)的比值變大D V2示數(shù)不變 V1與V2示數(shù)的比值不變 變式跟蹤3 2012年入春以來 云南省部分地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重旱情 導(dǎo)致大面積農(nóng)作物受災(zāi) 大量群眾飲水困難 目前旱情仍在繼續(xù) 為幫助災(zāi)區(qū)抗旱 電力部門加大了對災(zāi)區(qū)的電力供應(yīng) 如圖10 2 8所示 發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻 變壓器不變 若發(fā)電廠增大輸出功率 則下列說法正確的是 圖10 2 8 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減小 圖10 2 9 高考佐證 2012 課標(biāo)全國卷 17 自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈 原 副線圈都只取該線圈的某部分 一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖10 2 10所示 其副線圈匝數(shù)可調(diào) 已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝 原線圈為1100匝 接在有效值為220V的交流電源上 當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時 負(fù)載R上的功率為2 0kW 設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1 負(fù)載兩端電壓的有效值為U2 且變壓器是理想的 則U2和I1分別約為 A 380V和5 3AB 380V和9 1AC 240V和5 3AD 240V和9 1A 圖10 2 10 預(yù)測1 如圖10 2 11甲所示 兩個相同的燈泡串聯(lián) 并和電壓表 電流表一起連接在正弦交變電源上 每個燈泡的電阻R 110 圖乙是交變電源輸出電壓隨時間t變化的圖象 則 圖10 2 11 預(yù)測2 如圖10 2 12所示是一種理想自耦變壓器示意圖 線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上 P是可移動的滑動觸頭 A B間接交流電壓U 輸出端連接了兩個相同的燈泡L1和L2 Q為滑動變阻器的滑動觸頭 當(dāng)開關(guān)S閉合 P處于如圖所在的位置時 兩燈均能發(fā)光 下列說法正確的是 圖10 2 12 圖10 2 13 A 原 副線圈的匝數(shù)比為50 1B 交變電壓的頻率為100HzC 副線圈中電流的有效值為4AD 變壓器的輸入功率為880W 2 一理想變壓器原 副線圈匝數(shù)比n1 n2 11 5 原線圈與正弦交變電源連接 輸入電壓u隨時間t的變化規(guī)律如圖10 2 14所示 副線圈僅接入一個10 的電阻 則 A 流過電阻的最大電流是20AB 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是141VC 變壓器的輸入功率是1 103WD 在交變電流變化的一個周期內(nèi) 電阻產(chǎn)生的焦耳熱是2 103J 圖10 2 14 3 如圖10 2 15所示 理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有三個燈泡L1 L2和L3 輸電線的等效電阻為R 原線圈接有一個理想的電流表 開始時 開關(guān)S接通 當(dāng)S斷開時 以下說法中正確的是 A 原線圈兩端P Q間的輸入電壓減小B 等效電阻R上消耗的功率變大C 原線圈中電流表示數(shù)增大D 燈泡L1和L2變亮 圖10 2 15 4 2012 山東卷 18 如圖10 2 16甲所示是某燃?xì)鉅t點火裝置的原理圖 轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓 并加在一理想變壓器的原線圈上 變壓器原 副線圈的匝數(shù)分別為n1 n2 為交流電壓表 當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時 就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w 以下判斷正確的是 圖10 2 16 二 遠(yuǎn)距離輸電問題5 2013 汕頭質(zhì)量測評 如圖10 2 17所示為遠(yuǎn)距離輸電的電路原理圖 下列判斷正確的是 A U1 U2B U2 U3C I4I2 圖10 2 17 解析在遠(yuǎn)距離輸電的過程中 第一級為升壓過程 故U1I2 A錯誤 D正確 由部分電路歐姆定律可得U3 U2 I2R線 B錯誤 由于第二級為降壓過程 故U3 U4 由U3I2 U4I4 可知I2 I4 C錯誤 答案D 圖10 2 18 A 通過R0電流的有效值是20AB 降壓變壓器T2原 副線圈的電壓比為4 1C 升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D 升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率解析降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為220V 負(fù)載電阻為11 所以通過R0電流的有效值是20A 選項A正確 降