2021届高考物理一轮复习讲义：11.2 变压器　电能的输送

1、PAGE 6 -第2讲变压器电能的输送必备知识一、理想变压器1.构造和原理:(1)主要构造:由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。(2)工作原理:电磁感应的互感现象。2.理想变压器的基本关系式:(1)功率关系:P入=P出。(2)电压关系:U1U2=n1n2,若n1n若n1n2,为升压变压器。(3)电流关系:只有一个副线圈时,I1I2有多个副线圈时仍有P入=P出,据P=UI可推出,U1I1=U2I2+U3I3+UnIn。3.几种常用的变压器:(1)自耦变压器: (2)互感器:互感现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在磁场中激发磁场,因为电流大小、方向不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化,变化的磁场在

2、副线圈中产生感应电动势。二、远距离输电1.输电过程(如图所示):示意图结构:电厂升压变压器高压线路降压变压器用户。2.功率损失:(1)P=P-P。(2)P=I2R=U3.输送电流:(1)I=PU(2)I=U-基础小题1.判断下列题目的正误。(1)变压器不但可以改变交流电压,也可以改变直流电压。()(2)变压器只能使交变电流的电压减小。()(3)高压输电的目的是增大输电电流。()(4)在输电电压一定时,输送的电功率越大,输送过程中损失的功率越小。()(5)变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。()(6)高压输电可以减少输电线路上的电能损失,且输电线路上电压越高越好。()提示:(1)。因为直流

3、电产生的磁场不能发生变化,副线圈中无法产生感应电流,所以变压器不能改变直流电压的大小。(2)。升压变压器可以将交变电流的电压升高,降压变压器可以将交变电流的电压减小。(3)。据I=PU可知,输送功率一定时,采用高压输电可以减小输电电流,(4)。输送电流I=PU,P损=I2R,故P越大,P损(5)。电网输送遵循“用多少送多少”的原则,说明I原由I副决定。(6)。考虑到高压输电的安全性和可靠性,远距离输电时并非电压越高越好。2.(2019江苏高考)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为110,当输入电压增加20 V时,输出电压()A.降低2 VB.增加2 VC.降低200 VD.增加200 V【解析】

4、选D。由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即U1U2=n1n2,得:U2=n2n1U1,即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比,所以有:U2=n2n1U1,当输入电压增加3.一台交流发电机的输出电压表达式为u=1 0002sin100t(V),通过匝数之比为41的理想降压变压器给若干盏“220 V,60 W”的灯泡供电,如图所示,输电线总电阻r=10 ,其他电阻不计,为了保证灯泡正常发光,接入电路的灯泡数量为()A.44B.176C.195D.783【解析】选B。每盏灯泡的电流强度为:I=PLUL=60220 A=311 A。设有n盏灯能够正常工作,则原线圈的电流强度为:I1=14nI=3

5、44n,原线圈两端电压为:U1=4UL=880 V,所以电阻r消耗的电压为:Ur=1 000 V-880 V=120 V,根据欧姆定律可得:Ur=344nr,联立解得:n=176,故4.如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1n2=31,且分别接有阻值相同的电阻R1和R2,R1=R2=100 ,通过电阻R1的瞬时电流如图乙所示,则此时()A.用电压表测量交流电源电压约为424 VB.断开开关K后,通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示C.交流电源的功率162 WD.R1和R2消耗的功率之比为13【解析】选A。通过R1的电流有效值为I1=0.62A=3210A,由U1U2=n1n2,I1I2=n2n1得,通过R2的电流的有效值I2=9210A,副线圈两端的电压U2=I2R2=9210100 V=902 V,原线圈两端电压U1=2702 V,而U=U1+I1R1=3002 V4