第十一单元交变电流 传感器 课时2 变压器 远距离输电 见《自学听讲》P203 1.理想变压器 (1)构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。 ①原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫作初级线圈。 ②副线圈:与负载连接的线圈,也叫作次级线圈。 (2)原理:电流磁效应、电磁感应。 (3)基本关系式 ①功率关系:P入=P出。 ②电压关系:只有一个副线圈时,U1n1=U2n2。 有多个副线圈时,U1n1=U2n2=U3n3=…。 ③电流关系:只有一个副线圈时,I1I2=n2n1。 由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+…。 2.远距离输电 (1)输电过程(如图所示) 1.(2018湖北黄冈中学入学考试)关于理想变压器,下列说法正确的是( )。 A.变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用 B.变压器不但能改变交变电流的电压,还能改变交变电流的频率 C.正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压 D.变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小 答案 A 2.(2018湖南宁远一中检测)(多选)图甲是远距离输电线路的示意图,图乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则( )。 A.发电机输出交流电的电压有效值是500 V B.用户用电器上交流电的频率是50 Hz C.输电线中的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定 D.保持升压变压器原线圈匝数不变,增加副线圈匝数,可减少输电线上损失的功率 答案 BD (2)输电导线上的能量损失:主要是由输电线的电阻发热产生的,表达式Q=I2Rt。 (3)电压损失 ①ΔU=U-U'。 ②ΔU=IR。 (4)功率损失 ①ΔP=P-P'。 ②ΔP=I2R=PU2R。 (5)输送电流 ①I=PU。 ②I=U-U'R。 3.(2018浙江金华一中模拟)(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200 V,输电线的总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器),要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则( )。 A.n2n1>n3n4 B.n2n1<n3n4 C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 答案 AD 1.(2018江苏卷,2)采用220 kV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来的14,输电电压应变为( )。 A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV 解析 输电功率P=UI,U为输电电压,I为输电线路中的电流,输电线的电阻为R,则输电线的损失功率P损=I2R,可得P损=PU2R,由此可知输送功率一定的前提下,输电线损失的功率与输送电压的平方成反比,则输电电压应变为原来的2倍,即440 kV,C项正确。 答案 C 2.(2018天津卷,4)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。若发电机线圈的转速变为原来的12,则( )。 A.R消耗的功率变为12P B.电压表的读数变为12U C.电流表的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变 解析 转速变为原来的12,根据ω=2πn可知角速度变为原来的12,根据Em=nBSω可知发电机产生的最大电动势变为原来的12,根据U=Um2可知发电机输出电压有效值变为原来的12,即原线圈输出电压变为原来的12,根据n1n2=U1U2可知副线圈的输入电压变为原来的12,即电压表示数变为原来的12,根据P=U2R可知R消耗的功率变为原来的14,A项错误,B项正确;副线圈中的电流I2=12UR变为原来的12,根据n1n2=I2I1可知原线圈中的电流也变为原来的12,C项错误;转速减小为原来的12,则频率变为原来的12,D项错误。 答案 B 见《自学听讲》P204 一 理想变压器的应用 1.一般解题思路 (1)分析题干条件,找出不变量和变量。 (2)利用原、副线圈之间的功率关系确定原、副线圈中 ... ...
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