1、第二節(jié)變壓器遠(yuǎn)距離輸電,一、變壓器原理 1構(gòu)造和原理(如圖1021所示) 圖1021,(1)主要構(gòu)造：由_、 _和_組成 (2)工作原理：電磁感應(yīng)的_現(xiàn)象. 2理想變壓器的基本關(guān)系式 (1)功率關(guān)系：P入P出,原線圈,副線圈,閉合鐵芯,互感,降壓,升壓,特別提示：(1)變壓器不能改變直流電壓 (2)細(xì)線繞制的線圈為高壓線圈，粗線繞制的線圈為低壓線圈,二、遠(yuǎn)距離輸電 1電路損失 (1)功率損失：設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為R,則功率損失為P _. (2)電壓損失：U _. 減小功率損失和電壓損失，都要求提高_(dá)，減小輸電電流,I2R,IR,輸電電壓,電阻,電阻率小,橫截面積,(2)另一個(gè)途徑是減

2、小輸電導(dǎo)線中的_，由PIU可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高_(dá)可以減小輸電電流,電流,電壓,3遠(yuǎn)距離高壓輸電(如圖1022所示) 由于發(fā)電機(jī)本身的輸出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電時(shí)，在發(fā)電站內(nèi)需用_升壓到幾百千伏后再向遠(yuǎn)距離送電，到達(dá)用電區(qū)再用_降到所需的電壓,升壓變壓器,降壓變壓器,圖1022,一、理想變壓器及其原、副線圈基本量的關(guān)系,特別提醒：(1)理想變壓器的應(yīng)用中要注意副線圈和原線圈功率相等這個(gè)特點(diǎn)，電流關(guān)系的推導(dǎo)應(yīng)該以其為依據(jù). (2)變壓器的以上關(guān)系都是根據(jù)“口”字型的變壓器推出的.如果變壓器不是“口”字型時(shí)，應(yīng)根據(jù)變壓器的原理及各線圈中磁通量的關(guān)系推導(dǎo)出各物理量的關(guān)系.,即時(shí)應(yīng)用

3、1(2012福建廈門調(diào)研)對(duì)于理想變壓器，下列說法中正確的是() A原線圈的輸入功率隨著副線圈的輸出功率增大而增大 B原線圈的輸入電流隨著副線圈的輸出電流增大而增大,C原線圈的電壓不隨副線圈的輸出電流變化而變化 D當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零 答案：ABC,二、理想變壓器動(dòng)態(tài)分析問題 1匝數(shù)比不變的情況 圖1023,2負(fù)載電阻不變的情況 圖1024,3分析動(dòng)態(tài)問題的思路程序可表示為,即時(shí)應(yīng)用 2(2010高考大綱全國卷)圖1025中為某一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連，P為滑動(dòng)頭現(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈泡L兩端的電壓等于

4、其額定電壓為止用I1表示流過原線圈的電,流，I2表示流過燈泡的電流，U2表示燈泡兩端的電壓,N2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值；電功率指平均值)下列四個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢的是(),圖1025 圖1026,三、關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電問題的分析 1遠(yuǎn)距離輸電的處理思路 對(duì)高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)升壓變壓器遠(yuǎn)距離輸電線降壓變壓器用電器”這樣的順序，或從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”一步一步進(jìn)行分析,2遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以圖1027為例)： 圖1027,即時(shí)應(yīng)用 3(2012海淀區(qū)期末)如圖1028所示，有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器

5、T2向遠(yuǎn)處用戶供電,輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別,為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有(),圖1028 AU2減小，U4變大 BU2不變，U3變小 CP1變小，P2變小 DP2變大，P3變大,解析：選BD.本題考查遠(yuǎn)距離輸電及理想變壓器的基本知識(shí)由理想變壓器輸出決定輸入可得，當(dāng)用戶功率增大時(shí)，升壓變壓器的輸入功率必增大,即P1增大，輸入電壓U1為定值不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故輸出電壓U2不變，由于P1增大

6、,由P1U1I1P2U2I2可得，I1增加，P2、I2增加，由閉合電路歐姆定律：U3U2I2R，故U3減小，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)不變,所以隨U3減小,U4減小，A錯(cuò)誤，B正確；由于用戶功率增加，即P4增加，理想變壓器無功率損耗可得：P3P4，功率P3也增加，故C錯(cuò)誤，D正確,在圖1029 甲所示的電路中，理 想變壓器原線圈兩端 的正弦交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示.,圖1029,已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2101，串聯(lián)在原線圈電路中電流表A1的示數(shù)為1 A，下列說法正確的是(),【答案】B,(2012豫南九校聯(lián)考)如圖10210所示，a、b間接入電壓u311sin314t(V)的正弦交

7、流電，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，所有電表均為理想電表，電流,表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3為一定值電阻當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),以下說法中正確的是() 圖10210,AA1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大 BV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小 CV1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)減小 DA1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小,【解析】半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度升高電阻減小，因?yàn)樽儔浩鬏斎腚妷簺Q定輸出電壓，a、b間接入的交流電不變，因此V1示數(shù)不變，變壓器輸出電壓不變，R2減小，變壓器總輸出電流增大,變壓

8、器輸出電流決定輸入電流,A1示數(shù)也變大；由副線圈連接的電路分析可知V2示數(shù)減小，A2示數(shù)減小 【答案】BD,【規(guī)律總結(jié)】分析理想變壓器的動(dòng)態(tài)變化問題，關(guān)鍵是抓住不變量，以不變量作為分析基礎(chǔ)，然后根據(jù)歐姆定律分析電流、電壓等各量的變化,(2010高考浙江卷)某水電站，用總電阻為2.5 的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是3106 kW，現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則下列說法正確的是(),A輸電線上輸送的電流大小為2.0105 A B輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kV C若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108 kW D輸電線上損失的功率為PU2/r,U為輸電電壓，r為輸電線的電阻,上損失的功率PI