第三课时 变压器和远距离输电

1 / 8 第三课时 变压器和远距离输电 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第三课时变压器和远距离输电 【基础知识回顾】 （一）变压器 1、变压器的工作原理：电能磁场能电能 2、理想变压器的两个基本公式是： （即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比） P 入 =P 出，（即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和）。 注意： 只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有： 变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到：，即在输入电压确定以后，输入 功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。式中的 R 表示负载电阻的阻值，而不是 “ 负载 ” 。 “ 负载 ” 表示副线圈所接的用电器的实际功率。实际上， R 越大，负载越小； R 越小，负载越大。这一点在审题时要特别注意。 3、若是对多个副线圈 : 根据理想变压器 2 / 8 4、理想变压器输入功率与输出功率关系 : 变压器的输入功率由输出功率决定 !(由及变压比决定 ) (:发电机的端电压由发电机决定 ) 当变压器空载时 (即 当变压器副线圈短路 (即 ) （二）远距离输电 1.主 要问题：（电流的热效应导致电能转化为热能损失掉） 2.解决方法： P 损 =I线 2R线 =， 增大输电电压 U，即采用高压输电是有效方法。 3.示意图： 记熟两个基本关系式： 【要点讲练】 例 1、如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，开始时开关 S断开 .当 S 接通时，以下说法正确的是（） A.副线圈两端 m、 N 的输出电压减小 B.副线圈输电线等效电阻 R 上的电压将增大 c.通过灯泡 L1 的电流减小 D.原线圈中的电流增大 例 2.有 5 个完全相同的灯泡连接在理想变压 器的原副线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通，且电键接到 1 位置，发现 5 个灯亮度相同；若将电键接到 2 位置，且在变化中灯泡都不会烧毁，则可能的是（） 3 / 8 A.该变压器是降压变压器，线圈匝数比为 4： 1 B.该变压器是升压变压器，线圈匝数比为 1： 4 c.副线圈电路中的灯泡仍发光，只是更亮些 D.副线圈电路中的灯泡仍发光，只是更暗些 例 3、如图所示为理想变压器，原线圈的匝数是 n1 两个副线圈的匝数分别是 n2、 n3，当原线圈两端加上交变电压 U1后，测得原线圈中的电流为 I1，设两个副线圈两端的电压分别是 U2、 U3，其中的电流分别为 I2、 I3，则有（） A、， B、， c、 D、 例 4.某发电站输出总电功率为 P，用升压变压器将电压升到U 后向远方送电，已知输电导线的总电阻为 R，则在时间 t内输电导线上的功率损耗是 () （ U2/R） tc.（ P/U） 例 5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是 10:1，原线圈输入交变电压 V， o 为副线圈中心抽出的线头，电路中两个电阻阻值相同，下列关于电路的分析正确的是（） A开关 S 断开时，电流表示数为 B开关 S 断开时，两电阻总的电功率为 c开关 S 闭合时，两电阻总的 电功率为 D电容器的耐压值至少是 V 4 / 8 例 5.某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电 .当发电厂输出的功率为 P0 时，额定电压为 U 的用电设备消耗的功率为 P1.若发电厂用一台升压变压器 T1先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器 T2 把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图所示 .这样改动后，当发电厂输出的功率仍为P0，用电设备可获得的功率增加至 P2.试求所用升压变压器T1的原线圈与副线圈的匝数比 N1/N2以及降压变压器的原线圈与副线圈的匝数比 n1/n2多少 ? 【强化练习】 1、用理想变压器向负载供电，变压器的输入电压不变，如图所示，如果负载电阻的滑动触头向上移动，则图中所有交流电表的读数及变压器输入功率的变化情况为（） A V1、 V2不变， A1增大、 A2减小， P 增大 B V1、 V2不变， A1、 A2增大， P 增大 c V1、 V2不变， A1、 A2减小， P 减小 D V1不变、 V2增大， A1减小、 A2增大， P 减小 2、如图所示，理想变压器的副线圈上接有三个灯泡，原线圈与一灯泡串联在交流电源上。若所有灯泡都完全相同且都正常发光，则电源两端的电压 U1 与灯泡两端的电压 U2之比为（） 5 / 8 A、 1:1B、 2:1c、 3:1D、 4:1 3、如图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，以下说法正确的是： () A、线圈匝数 N1 N2， N3 N4 B、线圈匝数 N1 N2， N3 N4 c、甲图中的电表是电压表，乙图中的电表是电流表 D、甲图中的电表是电流表，乙图中的电表是电压表 3.（ 099）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是（） A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B高 压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 c在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 4.（ 096）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 1： 5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到 100V时开始发光，下列说法中正确的有（） A开关接通后，氖泡的发光频率为 100Hz B开关接通后，电压表的示数为 100V c开关断开后，电压表的示数变大 6 / 8 D开关断开后，变压器的输出功 率不变 5.（ 099）一台发电机最大输出功率为 4000kW,电压为 4000V，经变压器升压后向远方输电。输电线路总电阻到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（ 220V、 60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10%,变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（） A原、副线圈电流分别为和 20AB原、副线圈电压分别为和 220V c和的变压比分别为 1： 50 和 40： 1D有盏灯泡（ 220V、60W）正常发光 6.（ 0912）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为 50Hz 和 60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为 10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是 A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为 30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为 A 7.（ 0919）某小型水电站的电能输送示7 / 8 意图如下。发电机的输出电压为 200V，输电线总电阻为 r，升压变压器原副线圈匝数分别为 n， n2。降压变压器原副线匝数分别为 n3、 n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为 220V的用电器正常工作，则（） A B 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 8.（ 08四川 16）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中 R1、 R2、 R3和 R4均为固定电阻，开关 S 是闭合 的。和为理想电压表，读数分别为 U1 和 U2；、和为理想电流表，读数分别为 I1、 I2 和 I3。现断开 S， U1数值不变，下列推断中正确的是（） A U2 变小、 I3 变小 B U2 不变、 I3 变大 c I1 变小、 I2变小 D I1变大、 I2变大 9.(09南京模拟 )如图所示， L1、 L2是高压输电线，图中两电表示数分别是 220V和 10A，已知甲图中原 副线圈匝数比为 100： 1，乙图中原副线圈匝数比为 1： 10，则（） A甲图中的电表是电压表，输电电压为 22000V B甲图是电流互感器输电电流是 100A c乙图中的电表是电压表，输电电压为 22000V D乙图是