第二讲变压器电能输送

1、第二讲变压器电能输送一、变压器一、变压器1变压器的构造：如图所示，变压器是由变压器的构造：如图所示，变压器是由_和绕在铁芯上的和绕在铁芯上的_组成的组成的(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫_线圈线圈(2)副线圈：与副线圈：与_连接的线圈，也叫连接的线圈，也叫_线圈线圈闭合闭合铁芯铁芯两个线圈两个线圈初级初级负载负载次级次级2变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的激发磁场，由于电流的_、_在不断在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化变化的磁场变化，铁芯中的磁场也在不断变化变化的磁场在副线圈中产生在副线

2、圈中产生_，所以尽管两个，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流流_是变压器工作的基础是变压器工作的基础3理想变压器理想变压器没有没有_的变压器，即的变压器，即_功率等于功率等于_功率功率大小大小方向方向感应电动势感应电动势互感现象互感现象能量损失能量损失输入输入输出输出P入入P出出U2I2U3I3UnIn5几种常用的变压器几种常用的变压器(1)自耦变压器的原、副线圈共用一个自耦变压器的原、副线圈共用一个_，如图所示如图所示线圈线圈(2)互感器互感器电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器原原理理图图原线圈原线圈的连接的连接并联在高压电路

3、中并联在高压电路中串联在高压电路中串联在高压电路中作用作用把把_变成变成_把把_变成变成_匝数匝数特点特点副线圈匝数比原线副线圈匝数比原线圈匝数圈匝数_副线圈匝数比原线圈副线圈匝数比原线圈匝数匝数_高电压高电压低电压低电压大电流大电流小电流小电流少少多多小小横截面积横截面积输电电压输电电压P损损P用用(2)远距离输电的基本电路：由于发电机组本身的输远距离输电的基本电路：由于发电机组本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需要站内需要_升压到几百千伏后再向远升压到几百千伏后再向远距离送电，到达用电区再用距离送电，到达用电区再用_降到所需

4、降到所需的电压，基本电路如图所示的电压，基本电路如图所示升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器答案：答案：C2某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的电功率为电功率为P，从发电厂至学校的输电导线总电阻，从发电厂至学校的输电导线总电阻为为R，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A输送的电压越高，输电线上的电流越大，输输送的电压越高，输电线上的电流越大，输电线路上损失的电压越大电线路上损失的电压越大B输电线路上损失的电压与输送电流成正比输电线路上损失的电压与输送电流成正比C输电线路上损

5、失的功率跟输送电压的平方成输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比反比D输电导线总电阻输电导线总电阻R两端的电压等于输送的电两端的电压等于输送的电压压解析：解析：根据输电线路上损失的功率根据输电线路上损失的功率P损损I2R以及以及输电线上的电流与输出功率、输送电压的关系输电线上的电流与输出功率、输送电压的关系PUI可知，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，可知，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，输送的电压越高，输电线上的电流越小，输电线输送的电压越高，输电线上的电流越小，输电线路上损失的电压越小，且输电线路上损失的功率路上损失的电压越小，且输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比，跟输送

6、电压的平方成反比，A错、错、C对；根据欧姆对；根据欧姆定律可知，输电线路上损失的电压与输送电流成定律可知，输电线路上损失的电压与输送电流成正比，正比，B对；输电导线总电阻对；输电导线总电阻R两端的电压不等于两端的电压不等于输送的电压，输电导线总电阻输送的电压，输电导线总电阻R两端的电压与用户两端的电压与用户端得到的电压之和等于输送的电压，端得到的电压之和等于输送的电压，D错错答案：答案：BC解析：解析：远距离输电先升压，再降压，选项远距离输电先升压，再降压，选项A正正确而确而B错误；由于输电线有电压损失，故错误；由于输电线有电压损失，故a的输的输出电压等于出电压等于b的输入电压与损失的电压之和

7、，选的输入电压与损失的电压之和，选项项C、D均错均错答案：答案：A答案：答案：B5(2012师大附中测试师大附中测试)如图所示，如图所示，L1和和L2是输电是输电线，甲是电压互感器，原、副线圈匝数比为线，甲是电压互感器，原、副线圈匝数比为a 1，乙是电流互感器，原、副线圈匝数比为乙是电流互感器，原、副线圈匝数比为1 b；已知；已知电压表示数为电压表示数为U，电流表示数为，电流表示数为I，则，则()A输电线路的输送电压为输电线路的输送电压为aUB输电线路的输送电流为输电线路的输送电流为I/bC输电线路的输送功率为输电线路的输送功率为abUID输电线路的输送功率为输电线路的输送功率为UI答案：答案

8、：AC答案：答案：BD电压电压副线圈电压副线圈电压U2由原线圈电压由原线圈电压U1和匝数比决定和匝数比决定功率功率原线圈的输入功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率由副线圈的输出功率P2决定决定电流电流原线圈电流原线圈电流I1由副线圈电流由副线圈电流I2和匝数比决定和匝数比决定正确解答：正确解答：当变阻器的滑动触头当变阻器的滑动触头P向上移动向上移动时，用电器的总电阻增大，相当于并联的用时，用电器的总电阻增大，相当于并联的用电器数目减少，同时变压器的输入功率减小，电器数目减少，同时变压器的输入功率减小，由于电网电压由于电网电压u不变，所以两个电压表的示数不变，所以两个电压表的示数不变，故不

9、变，故A、B均错，均错，D正确；由于变压器的正确；由于变压器的输出功率决定输入功率，所以输出功率决定输入功率，所以A1随随A2示数的示数的减小而减小，故减小而减小，故C正确正确正确答案：正确答案：CD易错分析：易错分析：对易错选项及错误原因具体分析如下：对易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项易错选项错误原因错误原因A项项不明确线路中负载增大或减小与电阻不明确线路中负载增大或减小与电阻变化的对应关系，误认为负载增加时变化的对应关系，误认为负载增加时电阻增大，负载减少时电阻减小电阻增大，负载减少时电阻减小B项项片面理解变压器原、副线圈两端的电片面理解变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比，误认

10、为变压器的输压与匝数成正比，误认为变压器的输入电压由输出电压决定入电压由输出电压决定纠错心得：纠错心得：_ _ _ _ _ 解析：解析： 由于原、副线圈共用一个铁芯，故通由于原、副线圈共用一个铁芯，故通过原、副线圈磁通量之比和原、副线圈磁通量过原、副线圈磁通量之比和原、副线圈磁通量变化率之比均为变化率之比均为11，选项，选项A错误而错误而D正确；正确；由由I1I2n2n1得，得，I1I212，选项，选项B正确；正确；由于理想变压器不考虑变压器自身的功率损失，由于理想变压器不考虑变压器自身的功率损失，故选项故选项C正确，本题选择不正确的选项，故应正确，本题选择不正确的选项，故应选选A.答案：答案

11、：A答案：答案：C单刀双掷开关与单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片连接，当滑动变阻器滑片P向向上移动的过程中，上移动的过程中，R接入电路的阻值增大，而接入电路的阻值增大，而U2不变，电流表读数减小，电压表不变，电流表读数减小，电压表V1示数增大，示数增大，C对；当单刀双掷开关由对；当单刀双掷开关由a扳向扳向b时，变压器原时，变压器原线圈匝数减小，所以副线圈输出电压增大，电线圈匝数减小，所以副线圈输出电压增大，电压表压表V1和电流表的示数均变大，和电流表的示数均变大，D错错答案：答案：BC解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法方法分清不变量和

12、变量，弄清理想变压器中电压、电分清不变量和变量，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电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定答案：答案：A关于远距离输电问题的处理思路关于远距离输电问题的处理思路(1)远距离输电问题解题步骤：远距离输电问题解题步骤：画出输电线路图，将已知量和未知量标在图画出输电线路图，将已知量和未知量标在图中相应位置；中相应位置；以升压变压器和降压变压器原、副线圈为参以升压变压器和降压变压器原、副线圈为参考将输电线路划分为几个独立回路；考将输电线路划分为几个独立回路；

13、根据串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式等根据串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式等确定各部分回路物理量之间关系；确定各部分回路物理量之间关系；根据升压、降压，原、副线圈的电压、电流关系根据升压、降压，原、副线圈的电压、电流关系和功率关系列式求解和功率关系列式求解(2)常见问题有：一类是由发电机常见问题有：一类是由发电机升压升压输电线输电线降压降压用电器的顺序分析；二类是由用电器到发电用电器的顺序分析；二类是由用电器到发电机的分析过程；三类是由输电线上的功率损失求出机的分析过程；三类是由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，进而推导发电和用电的问题输电线上的电流，进而推导发电和用电的问题31：

14、发电站通过升压变压器、输电导线和降压：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，如果升压变压器和降变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器压变压器都可视为理想变压器(1)若发电机的输出功率是若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1 25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流电流(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的求输电导线的

15、总电阻和降压变压器原线圈两端的电压电压(3)计算降压变压器的输出功率计算降压变压器的输出功率答案：答案：(1)6 250 V；16 A(2)15.625 ；6 kV(3)96 kW题型题型(41)理想变压器基本关系的应用理想变压器基本关系的应用1(2010天津理综天津理综)为探究理想变压器原、副为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压，电路中分别接了理想交流电压表表V1、V2和理想交流电流表和理想交流电流

16、表A1、A2，导线电，导线电阻不计，如图所示当开关阻不计，如图所示当开关S闭合后闭合后()AA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值不变示数的比值不变BA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值变大示数的比值变大CV2示数变小，示数变小，V1与与V2示数的比值变大示数的比值变大DV2示数不变，示数不变，V1与与V2示数的比值不变示数的比值不变答案：答案：AD答案：答案：A答案：答案：A答案：答案：A5(2010江苏单科江苏单科)在如图所示的远距离输电电在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电

17、线的电阻均不变，器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有有()A升压变压器的输出电压增大升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案：答案：CDA电流表的示数为电流表的示数为2 AB原、副线圈匝数比为原、副线圈匝数比为1 2C电压表的示数为电压的有效值电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为原线圈中交变电压的频率为100 Hz答案：答案：AC7(2011山东卷山东卷)为保证用户电压稳定在为保证用户电压稳定在220 V，变，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图保持输入电压图保持输入电压u1不变，当滑动接头不变，当滑动接头P上下移动上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随