变压器与远距离输电 一、考点热点 考点一：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，也叫初级线圈。 （2）副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。 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：＝；有多个副线圈时＝＝＝….； （3）电流关系：只有一个副线圈时＝。 由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。 考点二： 变压器的两种模型 1．自耦变压器：自耦变压器（称调压器）它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用如图所示。 2．互感器：分为电压互感器和电流互感器，比较如下： 电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈连接 并联在高压电路中 串联在交流电路中 副线圈连接 连接电压表 连接电流表 互感器作用 将高电压变为低电压 将大电流变成小电流 利用的公式 ＝ I1n1＝I2n2 考点三：理想变压器的动态分析 解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法 1．分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定。 2．分析该类问题的一般思维流程是： 3．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 （1）匝数比不变的情况，如图所示 ①U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变。 ②当负载电阻发生变化时，I2＝变化，由于＝，故I1发生变化。输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化。 ③I2变化引起P2＝U2I2变化，由P1＝P2知P1发生变化。 （2）负载电阻不变的情况，匝数比变。 ①U1不变，发生变化，根据＝，U2变化。 ②R不变，U2变化，I2＝发生变化。 ③根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。 ④根据P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化。 二、典型例题 【典例1.1】如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000 sin 100πt（V）的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V，880 W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知 （ ） A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W 【典例1.2】（多选）如图，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈两端。假设该二极管正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则 （ ） A．Uab：Ucd＝n1：n2 B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍 【典例2.1】自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为 （ ） A．380 V和5.3 A B．380 V和9.1 A C．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 A 【典例2.2】在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所 ... ...
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