高考综合复习-交变电流专题复习

高考综合复习——交变电流专题复习总体感知学问网络

复习策略

1．要留意区分瞬时值、有效值、最大值、平均值

（1）瞬时值随时间做周期性变更，表达式为。

（2）有效值是利用电流的热效应定义的，即假如沟通电通过电阻时产生的热量与直流电通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则直流电的数值就是该沟通电的有效值。

（3）最大值用来计算，是穿过线圈平面的磁通量为零时的感应电动势。

（4）平均值是利用来进行计算的，计算电量时用平均值。

2．志向变压器的有关问题，要留意驾驭电流比的应用，当只有一原一副时电流比，当志向变压器为一原多副时，电流比关系则不适用，只能利用输入功率与输出功率相等来进行计算。第一部分交变电流的产生和描述学问要点梳理

学问点一——交变电流的产生及变更规律

▲学问梳理

1．交变电流的定义

大小和方向都随时间做周期性变更的电流叫交变电流。

2．正弦交变电流

随时间按正弦规律变更的交变电流叫做正弦交变电流，正弦交变电流的图象是正弦曲线。

3．交变电流的产生

（1）产生方法：将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中就会产生正（余）弦沟通电。

（2）中性面：与磁场方向垂直的平面叫中性面，当线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变更率为0，感应电动势为0，线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就变更一次。

4．交变电流的变更规律

正弦沟通电的电动势随时间的变更规律为，其中,t=0时，线圈在中性面的位置。

特殊提示：

（1）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是惟一方式。例如导体在匀强磁场中垂直磁场方向，按正弦规律运动切割磁感线也产生正弦沟通电。

（2）线圈所在的计时位置不同，产生的交变电流的正、余弦函数的规律表达式不同。

▲疑难导析

1、正弦式交变电流的变更规律（线圈在中性面位置起先计时）函数图象磁通量电动势电压电流

2、对中性面的理解

沟通电瞬时值表达式的详细形式是由起先计时的时刻和正方向的规定共同确定的。若从中性面起先计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割磁感线，电动势为零，故其表达式为；但若从线圈平面和磁场平行时起先计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最大，故其表达式为。

当线圈平面转至中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变更率为零，此时线圈里的感应电动势为零，中性面又是交变电流的方向转折点。

：矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（）

A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大

B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零

C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就变更一次

D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零

答案：CD

解析：线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，即不切割磁感线，所以电动势等于零，也应当相识到此时穿过线框的磁通量的变更率等于零，感应电动势或感应电流的方向也就在此时刻变更。垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，也可以说此时穿过线框的磁通量的变更率最大。故C、D选项正确。

学问点二——表征交变电流的物理量

▲学问梳理

1．交变电流的四值

（1）瞬时值

交变电流某一时刻的值；瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同。

（2）最大值

，当线圈平面与磁感线平行时、交变电流的电动势最大，交变电流的最大值反映的是交变电流大小的变更范围。

最大值可以用来表示交变电流的强弱或电压的凹凸，但不适于用来表示沟通电产生的热量。最大值在实际中有肯定的指导意义，全部运用交变电流的用电器，其最大耐压值应大于其运用的交变电压的最大值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许施加电压的最大值。

（3）有效值

正弦沟通电的有效值是依据热效应来规定的，让沟通和直流通过相同阻值的电阻，假如它们在相同的时间内产生的热量相同，就把这始终流的数值，叫做该交变电流的有效值，用E、I表示正弦（余弦）交变电流的有效值，有效值与最大值之间的关系为。

我们通常说家庭电路的电压是220V，是指其有效值，各种运用交变电流的电器设备上所标的额定电压和额定电流都是有效值，一般沟通电流表和沟通电压表测量的数值也是有效值。

（4）平均值

交变电流的平均值是交变电流图象中波形与横轴（t轴）所围的面积跟时间的比值，其值可用

计算。

2．交变电流的周期和频率

（1）周期T：交变电流完成一次周期性变更（线圈转一周）所需的时间。

（2）频率f：交变电流在1s内完成周期性变更的次数。

（3）周期和频率的关系：。

（4）角频率。

我国工农业生产和生活用的交变电流的周期是0.02s，频率是50Hz。

▲疑难导析

一、描述交变电流的物理量的比较物理量物理含义重要关系适用状况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值

计算线圈某时刻的受力状况或力矩的瞬时值最大值最大的瞬时值

探讨电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正（余）弦沟通电有：

（1）计算与电流的热效应有关的量（如功、功率、热量）等

（2）电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值

（3）保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图像中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值

计算通过电路截面的电荷量周期完成一次周期性变更所用的时间物理意义：表示交变电流变更快慢的物理量频率1s内完成周期性变更的次数我国民用交变电流：T=0.02s，f=50Hz，

二、几种典型沟通电的有效值

1．正弦式的沟通电，其有效值与最大值的关系是：。

2．正弦半波沟通电的有效值

若将图所示的沟通电加在电阻R上，那么经一个周期产生的热量应等于它为全波沟通电时的l／2，

即，而，因而得。

同理得。

3．正弦单向脉冲电流的有效值

因为电流热效应与电流方向无关，所以图所示正弦单向脉动电流与正弦沟通电通入电阻时所产生的热效应完全相同，即,。

4．矩形脉冲电流的有效值

如图所示电流实质是一种脉冲直流电，当它通入电阻后一个周期内产生的热量相当于直流电产生热量的，这里是一个周期内脉冲时间。

由，或，

得，。

当时,，。

5．非对称性沟通电有效值

假设让始终流电压U和图所示的沟通电压分别加在同一电阻上，沟通电在一个周期内产生的热量为

，直流电在相等时间内产生的热量，依据它们的热量相等有

得:同理有。

特殊提示：

（1）关系式：，，适用于正（余）弦沟通电，对于非正（余）弦沟通电，上述关系不成立。所以解题时切忌不分条件地乱套关系，而要敏捷、冷静地处理。

（2）求解I的一般方法：将原交变电流分成便利确定有效值的几段，利用焦耳定律表示出一个周期内产生的总热量，依据电流的热效应，该热量等于，从而求出I。

三、如何理解沟通电的平均值?

沟通电的平均值是指一段时间内沟通电瞬时值的平均值。平均值是由公式确定。不同时间内平均值一般不同，平均值大小还和电流的方向有关，若一段时间内电流的方向发生变更，则流过导线横截面上的电荷量为两个方向上的电荷量之差；平均值是和电荷量相关联的，所以凡涉及计算一段时间内通过导线横截面上电荷量的问题，应利用平均值处理。

四、交变电流的瞬时值的大小与变更的快慢是一回事吗?

沟通电的电压或电流变更的快慢（变更率），在图线上等于某瞬间切线的斜率，它与电压或电流瞬时值的大小是两回事。瞬时值最大时，变更率最小（等于零）；瞬时值为零时，变更率恰好最大。在详细问题中，必需弄清晰哪些量与瞬时值有关，哪些量与变更率有关。

：一矩形线圈在匀强磁场中以角速度rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所示，则（）

A．交变电流的频率是Hz

B．当t=0时，线圈平面与磁感线平行

C．当t=0.5s时，e有最大值

D．交变电流的周期是0.5s

答案：D

解析：由于线圈转动的角速度已知，所以线圈的转动频率可以由公式干脆得出，线圈的频率和交变电流的频率是相同的，rad/s，而，故f=2Hz，0.5s。由图象可看出：t=0时，e=0，线圈位于中性面，即线圈平面跟磁感线垂直。t=0.5s时，，所以应选D。

三、电阻、感抗、容抗的区分电阻感抗容抗产生的缘由定向移动的电荷与不动的离子间的碰撞电感线圈的自感现象阻碍电流的变更极板上所带电荷对定向移动电荷的阻碍阻碍的特点对直流、沟通均有阻碍作用通直流、阻沟通，通低频、阻高频通沟通、隔直流，通高频、阻低频相关因素由导体本身确定（长短、粗细、材料），与温度有关由线圈本身的自感系数和交变电流的频率共同确定由电容的大小和交变电流的频率共同确定电能的转化电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电流的能与电场能往复转化典型例题透析

题型一——交变电流的产生及变更规律

1．产生：在匀强磁场里，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦交变电流。

2．规律：

（1）函数形式：若N匝面积为S的线圈以角速度绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从中性面起先计时，其函数形式为，用表示电动势最大值，则有。其电流大小为。

（2）图象：用以描述沟通电随时间变更的规律，如图所示。

1、某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以推断（）

A．在A和C时刻线圈处于中性面位置

B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零

C．从A→D时刻线圈转过的角度为27r

D．若从O→D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向变更100次

思路点拨：解决此类问题要把线圈在匀强磁场中的详细位置与图象上的时刻点对应好。由图象可知本题中线圈从中性面起先转动，电流瞬时值表达式为，由O到D完成一次周期性变更。

解析：依据图象，首先推断出感应电流的数学表达式其中是感应电流的最大值，是线圈旋转的角速度。另外应当进一步相识到线圈是从中性面起先旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位里时电流变更方向。从该图形来看，在t=O、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到D时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为；假如从O到D时刻历时0.02s，恰好为一个周期，所以1s内线圈运动50个周期，100次经过中性面，电流方向变更100次。综合以上分析可得，只有选项D正确。

答案：D

总结升华：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是惟一方式。例如导体在匀强磁场中垂直磁场方向，按正弦规律运动切割磁感线也产生正弦沟通电。

题型二——交变电流的有效值的计算（1）在计算有效值时“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍，公式有和。让沟通和直流通过相同的电阻而产生的电热相等，从而求出有效值。

（2）沟通电流表，沟通电压表的示数均为有效值。

（3）在求解沟通电的电功、电热、电功率时，要依据有效值的定义求解。

2、多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能随意调整灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经过一个双向可控硅调整后加在电灯上的电压，即在正弦沟通电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调整台灯上的旋钮可以限制截去的多少，从而变更电灯上的电压。那么现在电灯上的电压为多少？

思路点拨：电灯上的电压就是此交变电流电压的有效值。求电压的有效值可依据有效值的定义。在相同的电阻上、经过相同的时间、产生的热量相等列式求解。

解析：求电灯上的电压，事实上就是求该沟通电压的有效值。由交变电压有效值的定义，在一个周期内，而，由得交变电压有效值为。

总结升华：

（1）计算有效值时要留意依据“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。

（2）利用两类公式和可分别求得电压有效值和电流有效值。

（3）若图象部分是正弦交变电流，其中的和部分可干脆应用的关系。

举一反三

【变式】两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交变电流和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等．则在一个周期内，正弦式沟通电在电阻上产生的焦耳热与方波式沟通电在电阻上产生的焦耳热之比等于（）

A．3:1B．1:2C．2:1D．4:3

答案：B

解析：由正弦交变电流的有效值，此方波形交变电流的有效值，

因此，故正确答案选B。

题型三——交变电流的“四值”问题

1．沟通电的“四值”是指交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值。

2．部分电路和闭合电路的有关公式仍适用于正弦沟通电路，应用时仍要分清电源（如发电机）和外电路、电动势和路端电压等，而对交变电路特殊要留意正确选用沟通电的“四值”。一般常从图象或瞬时值表达式入手，得出沟通电的最大值、有效值，然后再依据电路学问及有关公式解决相关问题，但应留意“四值”的对应性。

3．“四值”的运用前提

（1）在探讨电容器的耐压值时，应采纳最大值。

（2）在探讨某一时刻通有沟通电的导体所受安培力（或安培力矩）时应采纳瞬时值。

（3）在探讨沟通电通过导体产生的电功、电热、电功率及确定保险丝的熔断电流时，应采纳有效值。

（4）在探讨交变电流通过导体横截面的电量时，应采纳平均值。

3、如图所示，匀强磁场B=0.1T，所用矩形线圈的匝数N=100，边长ab=0.2m，bc=0.5m，以角速度rad/s绕轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时起先计时，试求：

（1）线圈产生的感应电动势的峰值；

（2）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；

（3）由至过程中的平均电动势值。

思路点拨：线圈绕一垂直于磁场方向的轴匀速转动产生沟通电，产生的感应电动势的峰值为，若从中性面起先计时，瞬时值的表达式为，平均感应电动势可由求得。

解析：

（1）因线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动所以

又

所以＝314V

（2）由于线圈平面通过中性面起先计时，所以沟通电瞬时值表达式

V

（3）计算t=0至过程中的平均电动势

即代入数值得200V。

总结升华：

（1）求线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦沟通电的电动势的最大值时，可用公式求解，此时要留意别遗忘线圈的匝数N。

（2）求线圈转动过程中某段时间内的平均电动势时，应用来求解，但应留意求时的正负及与的对应关系。

题型四——电感、电容对沟通电的影响比较项目电感电容阻碍作用的名称感抗容抗阻碍作用产生的缘由电流变更时线圈中产生自感电动势阻碍电流的变更电压变更时电容反复充放电，板上积聚的电荷阻碍电流的变更阻碍作用大小的因素跟自感系数、交变电流频率有关跟电容量、交变电流频率有关沟通电路中的应用通直流、阻沟通

通低频、阻高频通沟通、隔直流

通高频、阻低频

4、如图所示，当沟通电源的电压有效值为220V，频率为50Hz时，三只电灯的亮度相同，当电源电压不变只将沟通电源的频率改为100Hz时，则各灯亮度变更状况为：a灯，b灯，c灯（填“变亮”“变暗”或“不变”）。

思路点拨：电源电压不变指电压有效值不变，当频率变大时，容抗变小，感抗变大，电阻阻值R不变。依据三者变更状况再应用部分电路欧姆定律即可得解。

解析：频率变大，电容器容抗减小，又电压不变，故a灯变亮；频率变大，电感线圈的电感变大，又电压不变，故b灯变暗；频率的变更对电阻R无影响，故c灯亮度不变。

答案：变亮变暗不变

总结升华：减小电感和电容对交变电流的阻碍作用的方法：

（1）减小电感阻碍作用方法是减小电感，降低交变电流频率。

（2）减小电容阻碍作用方法是增大电容，增大交变电流频率。

题型五——交变电流综合问题的分析

在解决沟通电流综合问题时，应留意以下几点：

（1）由于交变电流的大小和方向、电压的大小和正负都随时间周期性变更，这就引起磁场、电场的强弱和方向周期性变更。因此，在探讨带电体在场中受力时，肯定要微小地进行动态受力分析。

（2）分析详细问题时，要在探讨分析物体在整个过程中各个阶段的运动性质，建立起动态的物理图象上下功夫，不能简洁地认为物体受力方向变更时，物体肯定同时变更运动方向，要依据物体的初始状态和受力条件这两个确定因素来确定物体的运动性质。

（3）分析时还应留意由于沟通电的周期性变更引起的分析结果出现多解的可能。

5、如图甲所示，M、N为中心有小孔的平行板电容器的两极，相距D=1m，其右侧为垂直纸面对里的匀强磁场，磁感应强度B=1T，磁场区域足够长，宽为d=0.01m；在极板MN间加有如图乙所示的交变电压（设N板电势高于M板时，电压为正），现有带负电的粒子不断从M板中心小孔处射入电容器内（粒子的初速可视为零，重力不计），取其比荷C/kg，试求：

（1）在交变电压第一个周期内哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的右侧射出。

（2）若上述交变电压的周期可以变更，则其周期满意什么条件时，才能保证有带电粒子从磁场右侧射出来。

思路点拨：粒子要从磁场右侧射出，它在磁场中做匀速圆周运动的半径r＞d，又，则粒子进入磁场时速度必需满意，带电粒子在电场中先加速后减速，加速度大小均为，最终以满意条件的速度v进入磁场。

解析：

（1）设加速时间为t，则

所以，代入数据解得s

所以在内，即在s进入电容器内的粒子将从磁场右侧射出．

（2）带电粒子加速的时间至少为s，则，所以s。

总结升华：

（1）明确题目所供应的沟通电的变更规律。

（2）对物体（粒子）可能受到的力进行受力分析。

（3）结合物体（粒子）的运动状态及题目当中的一些条件，特殊是一些临界条件列方程求解。其次部分变压器学问要点梳理

学问点一——变压器

▲学问梳理

1．主要构造

由闭合铁芯、原线圈和副线圈组成。

2．工作原理

电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变更，铁芯中的磁场也在不断变更。变更的磁场在副线圈中产生感应电动势，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流。互感现象是变压器工作的基础。

3．志向变压器

不考虑铜损（线圈电阻产生的焦耳热）、铁损（涡流产生的焦耳热）和漏磁的变压器，即它的输入功率和输出功率相等。

志向变压器的基本关系式：

（1）电压关系：原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数比。

有若干个副线圈时：

（2）电流关系：只有一个副线圈时，原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。

（3）功率关系：输入功率等于输出功率．由及推出有若干副线圈时：

或。

4．几种常见的变压器

（1）自藕变压器—－调压变压器

（2）互感器

电压互感器：如图所示，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。互感器将大电流变成小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电路的电流。

▲疑难导析

一、志向变压器必需具有怎样的条件

1．铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原副线圈两绕组每匝的磁通量都一样，每匝线圈中所产生的感应电动势相等。原副线圈中产生的感应电动势与匝数成正比，即。

2．线圈绕组的电阻不计，所以原副线圈相当于无内阻的电源，感应电动势与端电压相等，

即，有变压比成立。

3．铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象。

由于满意以上条件，所以变压器工作时，能量损失不计，可以认为变压器的输出功率和输入功率相等．有成立，于是可得电流比关系。

4．若志向变压器有两个或两个以上副线圈，见图。

（1）随意两个线圈的端电压之比等于线圈的匝数之比，可以是原线圈和任一个副线圈之间，也可以是随意两个副线圈之间。在图中，有，，。

（2）电流和匝数之间不再是反比关系。由输入功率等于输出功率，即和电压关系可得出电流和匝数之间的关系。

二、为什么志向变压器线圈两端的电压与该线圈匝数总成正比关系？

志向变压器各线圈两端的电压与匝数成正比，不仅适用于原、副线圈各有一个的状况，而且适用于多个副线圈的状况，这是因为志向变压器的磁通量全部集中在铁芯内，穿过每匝线圈的磁通量的变更率是相同的，因而每匝线圈产生的电动势相同，每组线圈产生的电动势都和匝数成正比；在线圈内阻不计的状况下，线圈两端的电压等于电动势，故每组线圈两端的电压都与匝数成正比。

特殊提示：以上结论只适用于各线圈绕在“回”字形铁芯上的情景，若线圈在“日”字形铁芯上，则上述结论不成立，因穿过各匝的磁通量不肯定相同。

三、志向变压器有多个副线圈时，电压、电流与匝数的关系

如图所示，原线圈匝数为，两个副线圈的匝数分别为和，相应电压分别为、和，相应的电流分别为、和。依据志向变压器的工作原理可得①

②

由此可得③

依据得:④

将①③代入④式得:

整理得:⑤

以上①②③④⑤式即为多个副线圈的志向变压器的电压与匝数的关系和电流与匝数的关系。

四、志向变压器各物理量变更的确定因素

当志向变压器的原、副线圈的匝数不变时，假如变压器的负载发生变更，怎样确定其他有关物理量的变更，可依据以下原则判定。参见图。

（1）输入电压确定输出电压，这是因为输出电压。当不变时，不论负载电阻R变更与否，不会变更。

（2）输出电流确定输人电流，在输入电压肯定状况下，输出电压也被完全确定。当负载电阻R增大时，减小，则相应减小；当负载电阻R减小时，增大，则相应增大（在运用变压器时，不能使变压器短路）。

（3）输出功率确定输入功率，志向变压器的输入功率与输出功率相等，即，在输入电压肯定的状况下，当负载电阻R增大时，减小，则变压器的输出功率减小，输入功率也将相应减小；当负载电阻R减小时，增大，变压器的输出功率增大，则输入功率也将增大。

：一志向变压器原、副线圈的匝数比为，电源电压V，原线圈电路中接入一熔断电流=1A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调整R时，其阻值最低不能小于（）

A．440ΩB.440ΩC．880ΩD.880Ω

答案：C

解析：当原线圈电流时，副线圈中的电流（有效值）为=0.5A，

副线圈的输出电压有效值为=440V。

因此副线圈电路中负载电阻的最小值为880Ω，故选项C正确。

学问点二——远距离输电

1．关键

减小输电线路上的电能损失，。

2．方法

（1）减小输电线的电阻，如采纳电阻率小的材料，加大导线的横截面积。

（2）高压输电，在输送功率肯定的条件下，提高输送电压，减小输送电流。

3．几个常用关系式

（1）如图所示，若发电站输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为，

用户的电压为，则输出电流为：。

（2）输电导线损失的电压：

（3）输电导线损耗的电功率：

由以上公式可知，当输送的电能肯定时，输电电压增大到原来的n倍，

输电导线上损耗的功率就削减到原来的。

4．远距离输电过程的示意图

如图所示。志向变压器，

特殊提示：

（1）有关远距离输电的问题，应首先画出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置。

（2）以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路，每个回路都可以用欧姆定律、串并联电路的特点和电功、电功率的公式等进行计算，联系各回路的桥梁是原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率和输出功率的关系。

▲疑难导析

一、理解远距离输电中功率的损失

1．远距离输电中，输电线路上损失的功率，就是因为输电导线有电阻，电流通过输电导线发热损失的功率。因此，，也可以用或来计算，但必需理解清晰公式中的是输电导线上的电压损失，即，不要把输电导线上的电压损失与输电线路的始端电压U相混淆。

2．假如远距离输电的电功率P不变，输电电压为U，输电导线电阻为，则输电导线上发热损失的功率，因此输电电压若提高n倍，则减为原来的。

二、理解输电线上的电压损失

输电过程中，在输电导线上不但有电能损失，也有电压损失，如图所示。

从发电厂输送的电压为U，电功率为P，用电设备两端实际获得的电压为，电功率为。

输电导线的电压损失，输电导线的电功率损失

。

：远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）

A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关

B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比确定

C．当用户用电器的总电阻削减时，输电线上损失的功率增大

D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

答案：C

解析：变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小确定，所以A、B错误。用户用电器总电阻减小时，消耗功率增大，输电线中的电流增大，线损增加，C正确．升压变压器的输出电压等于线上损耗电压加上降压变压器电压，D错误。

总结升华：本题考查了对变压器输电线路中电压、电流、功率等关系的理解，只要理解电路各部分相应物理量之间的关系，不难作答，但对于平常学习中只死记结论，未理解基本规律和内在本质的考生，解答本题时错答比例仍较高。近几年电能输送类试题在高考中出现几率较少，但电能的输送与生产、生活亲密相关，复习时应予留意。

典型例题透析

题型一——志向变压器基本关系式的应用

处理这类问题应牢牢抓住志向变压器的几个基本关系式：电压关系，电流关系，功率关系，且志向变压器的输入功率由输出功率确定。

假如变压器有多个副线圈，据能量守恒定律，应有：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即。公式仍成立，但不再有的关系。

1、如图所示电路，变压器初级线圈匝数=1000匝，次级有两个线圈，匝数分别为=500匝，=200匝，分别接一个R=55Ω的电阻，在初级线圈上接入=220V沟通电。求：

（1）两次级线圈输出电功率之比；

（2）初级线圈中的电流。

思路点拨：对志向变压器已知、、及，可由、，求出、，再依据，求出，又由欧姆定律可求出及，再由或，可求得。

解析：

（1）对两个次级线圈有、

所以

又，所以

（2）由欧姆定律得A，A

对有两个次级线圈的变压器有

所以1.16A。

总结升华：对于有两组以上副线圈的变压器，电压与匝数成正比关系成立，而电流与匝数成反比的规律不成立。但在任何状况下电流的关系都可以依据变压器的输入功率等于输出功率进行求解。即或。

题型二——志向变压器的动态分析问题

志向变压器的动态分析问题，大致有两种状况：

一类是负载电阻不变，原副线圈的电压，电流，输入和输出功率随匝数比变更而变更的状况。

另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变更而变更的状况。

不论哪种状况都要留意：

（1）依据题意弄清变量与不变量。

（2）要弄清“谁确定于谁”的制约关系，即志向变压器各物理量变更的确定因素。

动态分析问题的思路程序可表示为：

2、如图所示电路中的变压器为志向变压器，S为单刀双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头，为加在原线圈两端的交变电压，、分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是（）

A．保持P的位置及不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小

B．保持P的位置及不变，S由a切换到b，则减小

C．保持P的位置及不变，S由b切换到a，则增大

D．保持不变，S接在b端，将P向上滑动，则减小

思路点拨：保持P的位置不变就是负载电阻不变，原线圈上的电压不变，变更匝数比，由可知发生变更，又由知发生变更，再由可知，发生变更。若不变，匝数比不变，则不变，变更P的位置，负载发生变更，由知变更由知变更。