变压器和远距离输电(A级)

1、变压器和远距离输电考试要求内容基本要求略高要求较高要求变压器知道变压器的原理，知道理想变压器原、副线圈电压、电流、电功率之比变压器原、副线圈电压、电流、电功率的计算远距离输电知道远距离输电的线路图远距离输电的有关计算，特别是线路损耗电功的计算框架知识点1 理想变压器1变压器的工作原理（1）变压器的结构如图所示为变压器的结构图，原线圈接电源、副线圈接负载，两个线圈都绕在叠合而成的硅钢片上，硅钢片都涂有绝缘漆（2）变压器的工作原理变压器的变压原理是电磁感应当原线圈加交变电压时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势如果原副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交

2、变的感应电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势由于这种互感现象，原、副线圈虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈其能量转换方式为：原线圈电能磁场能副线圈电能2理想变压器的规律（1）理想变压器的特点：变压器铁芯内无漏磁；原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热（2）电动势关系：由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的，根据法拉第电磁感应定律有，所以（3）电压关系：由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压，副线圈两端的电压，所以（4）电流关系：由于不计各种电磁能量的损失，输入功率等于输出功率，即，因为，则，所以，由，得3几种常见的变压器

3、（1）自耦变压器只有一个线圈，三个抽头，可升压，也可降压（2）调压变压器属于自耦变压器但电压可持续调节（3）互感器电压互感器：如图甲所示，原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表互感器将高电压变为低电压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压电流互感器：如图乙所示，原线圈串联在待测高电流电路中，副线圈接电流表互感器将大电流变为小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出高电流电路中的电流例题【例1】 利用变压器不可能做到的是（ ）A增大电流 B升高电压 C减小电压 D增大功率【例2】 下列正确说法是（ ）A变压器也可能改变恒定电压B变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电

4、流是原线圈电流的感应电流C变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用【例3】 理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是（ ）AI2由I1决定BU2与负载有关CP1由P2决定 D以上说法都不对【例4】 输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数

5、分别为（ ）A1100、360 B1100、180 C2200、180 D220、360【例5】 理想变压器原、副线圈匝数比为41，若原线圈上加的交变电压，则在副线圈两端用交变电压表测得电压为（ ）A B C D【例6】 有一个理想变压器，原线圈1200匝，副线圈400匝，现在副线圈上接一个变阻器R，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A安培表A1与A2的示数之比为3:1 B伏特表V1与V2的示数之比为3:1C当变阻器滑动头向下移动时，原线圈的输入功率将增加D原、副线圈的功率之比为3:1【例7】 如图，四图中的、均为输入端，接交流电源；、均为输出端，则A、B、C、D四图中，输出电压大于输入电压

6、的电路是（ ）【例8】 如图所示，一个理想变压器，原、副线圈匝数比为，把原线圈接入交流电源，那么（ ）A用交流电压表测量副线圈输出电压为B副线圈交流电的频率为C副线圈接入的电阻，则原线圈的电流为D副线圈接入的负载，则变压器的输入功率为【例9】 一理想变压器原、副线圈匝数比原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示副线圈仅接入一个的电阻则（ ）A流过电阻的电流是B与电阻并联的电压表的示数是C经过分钟电阻发出的热量是D变压器的输入功率是【例10】 一理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t变化的规律如图所示，副线圈接一个的电阻，则（ ）A电阻R两端电压的有效值为50

7、B电阻R中电流的频率为C1分钟内电阻R产生的热量为D变压器的输入功率为250W【例11】 如图所示，一理想变压器原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，交流电源的电压，电阻，电压表、电流表均为理想电表，则（ ）A交流电的频率为B的示数约为C的示数约为D的示数为【例12】 如图所示，理想变压器的原线圈匝数为匝，副线圈匝数匝，交变电源的电动势，接在两点电阻，接在副线圈两点，电流表和电压表对电路的影响忽略不计，下列结论正确的是（ ）A电流表的示数为B电压表的示数为C电流表的示数为D电压表的示数为【例13】 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻设原线圈的电流为，输入功率为，

8、副线圈的电流为，输出功率为当增大时（ ）A减小，增大 B减小，减小 C增大，减小 D增大，增大 【例14】 一个理想降压变压器从的线路中降压并提供的负载电流已知两个线圈的匝数比为，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是（ ）A B C D 【例15】 如图中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为（ ）A均变大BU变大，I变小 C均变小 DU变小，I变大【例16】 在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器如图所示的四幅图中，能正确反应其工作原理的是（ ）【例17】 图中是电流互感器使用原理，以下说

9、法正确的是（ ）A图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小B图中电流表的示数就是ab间的电流大小C原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数少D因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大【例18】 如图所示，为两条交流输电线，（a）、（b）两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是（ ）A在（b）图中，线圈的导线一定比线圈的导线粗B（a）图中的电表是交流电流表，（b）图中的电表是交流电压表C（a）图中的电表是交流电压表，（b）图中的电表是交流电流表D（a）（b）两图中的电表均为交流电流表【例19】 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流

10、，若互感器原副线圈的匝数比，交流电流表A的示数是50mA则（ ）A被测电路的电流有效值为B被测电路的电流平均值为C被测电路的电流最大值为D原副线圈中的电流同时达到最大值【例20】 变压器的变压原理是_，已知一理想变压器的原、副线圈的匝数比为，当原线圈中输入有效值为的正弦交变电压时，副线圈中的最高电压值为_，当副线圈中不接任何用电器时，原线圈中的输入功率为_，当副线圈中接入一“ ”的灯泡时，此时原线圈的输入功率为_【例21】 如图所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为_V，原、副线圈的匝数比为_【例22】 如图所示，理

11、想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知交流电表A2示数为0.5A，A3示数为0.8A，则电流表A1的示数为_框架知识点2 电能的输送1远距离输电（1）远距离输电过程示意图，如图所示（2）几个常见的关系：电流关系：，电压关系：，其中分别表示升压变压器的原副线圈的匝数和降压变压器的原副线圈的匝数功率关系：，2输电导线上的功率损失（1）损失电能的分析任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向远方时，电流流过输电线，因输电线有电阻而发热，从而损失电能设输电电流为，输电线电阻为，则输电线上的功率损失，设输电功率为，输电电压为，输电线的总长度为，横截面积为，电阻

12、率为，则输电电流，输电线电阻为，所以输电线上的功率损失可表示为（2）输送电能的基本要求可靠：保证供电线路正常工作保质：保证供电质量电压和频率要稳定经济：线路建设和运行的费用低能耗少、电价低（3）减少损耗的方法据可知，减少输电线路上功率损失的方法主要有两种：减少输电线的电阻，据减小输电线的长度：由于输电线距离一定，所以在实际中不可能用减小来减小减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料增大导线的横截面积：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难减小输电电流，据减小输送功率：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的提高输电电压：在输送功率一定时，输电线电阻一

13、定的情况下，输电电压提高到原来的倍，据知，输电线上功率耗损将降为原来的据以上分析知，采用高压输电是减少输电线上电能损失最有效、最经济的措施3输电线路上电压的损失（1）输电线路的构成主要有发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器、用电器、如图所示由于电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需要升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压（2）输电线路上的电压损失输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端的电压要低，这就是输电线路上电压的损失对于交流输电线路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗，其

14、中电阻造成的电压损失（3）减少输电线上电压损失的方法据可知，减少输电线上电压损失的方法主要有两种减小输电线路的电阻用增大输电导线横截面积来减小电阻，对低压照明电路有效，在高压线路中，因容抗和感抗造成的电压损失比电阻造成的还要大，故这种方法对高压输电效果不佳减小输电电流因为，在输送功率不变的情况下，提高输电电压是有效的措施例题【例23】 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，

15、不一定是电压越高越好【例24】 当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（ ）A输送电压的平方成正比B输送电压的平方成反比C输电线中电流的平方成正比D导线中电流的平方成反比【例25】 关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（ ）A由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B由P=IU，应低电压小电流输电C由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D上述说法均不对【例26】 用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为，要求输电线上电压降不超过U则输电线截面积最小值为（ ）AL/RB2LI/U CU/LI D2UL/I【例27】 远距离输送一定功率的

16、交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上（ ）A电能损失为原来的倍 B电压损失为原来的倍C电能损失减少倍 D电压损失减少倍【例28】 用电压和分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为（ ）AK B1/K CK2 D1/K2【例29】 照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些这是因为此时（ ）A总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失电压大D干路电流一定，支路比深夜时多，

17、分去了一部分电流【例30】 某小型水电站的电能输送示意图如下发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为，升压变压器原副线圈匝数分别为、降压变压器原副线匝数分别为、（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（ ）ABC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【例31】 中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将

18、变为（ ）AP/4 BP/2 C2P D4P【例32】 某电厂进行电能输送，当输送电压为时，电路中损耗的电功率为，若将输送电压变为，电路中损耗的电功率为_【例33】 发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为_，_【例34】 输送4.0×106W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压后应用截面积为4.25cm2的铜导线，把电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×105W（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？（2）若已知铜的电阻率=1.7×10-8·m，在用电区使用降压

19、变压器，其原线圈两端的电压为多大？【例35】 发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器可视为理想变压器）（1）画出上述输电全过程的线路图（2）若发电机的输出功率是，输出电压是，升压变压器的原、副线圈的匝数比为，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流（3）若输电导线中的电功率损失为输入功率的，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压（4）计算降压变压器的输出功率【例36】 单相交流发电机端电压，外送电功率，输电线电阻为（1）若直接输电，求用户得到的电压和电功率各多少?（2）若发电机输出电压经变压器升压后送电，经同样输电线路，用变压器降压再送到用户

20、，设变压器都是理想的，求这时用户得到的电压和电功率各是多少?检测1、 理想变压器原、副线圈的匝数比为115，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为（ ）A90VB04V C6V D0V2、 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1001，乙图中原副线圈匝数比为110，则（ ）A甲图中的电表是电压表，输电电压为22000VB甲图是电流互感器输电电流是100AC乙图中的电表是电压表，输电电压为22000VD乙图是电流互感器，输电电流是100A3、 在高压供电线路维修重建过程中，除了增加铁塔的个数和铁塔的抗拉强度外，还要考虑尽

21、量减小线路上电能损耗，既不减少输电动率，也不增加导线质量，对部分线路减少电能损耗采取的有效措施是（ ）A提高这部分线路的供电电压，减小导线中电流B在这部分线路两端换用更大匝数比的升压和降压变压器C在这部分线路上换用更优质的导线，减小导线的电阻率D多增加几根电线进行分流4、 读下面材料：河流名称长度（）流域面积（）流量（）雅砻江湘江二滩水电站于1991年9月动工，1997年11月10日下闸蓄水，1998年开始向西南电网送电设计装机容量为330万2000年竣工之后，年发电量将达到170亿度大坝为混凝土双曲拱坝，坝高240m，是20世纪亚洲装机容量、库容最大的水利枢纽工程回答下列问题：（1）根据以上

22、材料和已有知识回答：二滩水电站建在上表中的_江上两江相比，该江水能较丰富的原因是_电站用电市场之间关系方面的不利条件是_（2）设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上电能损失来看，在50万伏超高压和11万伏高压输电方案中应选用_输电方案因为该方案的输电损失为另一 方案的_作业1、 当理想变压器副线圈空载时，副线圈的（ ）A负载电阻为0 B输出电流为0 C两端电压为0 D输出功率为02、 变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中（ ）A电流频率比为21 B功率比为21C电流比为21 D电压之比为213、 将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器.若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是（ ）A150匝 B120匝 C130匝 D144匝4、 如图所示，理想变压器的原线圈接在u220sin（100t）（V）的交流电源上，副线圈接有R55的负载电