变压器与远距离输电专题（原卷版）

变压器专题变压器构造示意图及电路符号副线圈原线圈副线圈原线圈各部分的作用原线圈：接在电源上的线圈，产生变化的磁场；副线圈：连接负载的线圈，产生感应电动势；铁芯：可以增强磁场和集中磁感线；工作原理原线圈输入交变电流→铁芯中产生变化磁场→穿过副线圈磁通量变化→副线圈上产生感应电动势→对负载供电。理想变压器特点：无漏磁：磁感线全部集中在铁芯内，穿过每匝线圈的磁通量都相同；无铜损：线圈的电阻不计，不产生热量，不引起电能损失；无铁损：铁芯中涡电流忽略不计，不发热，不引起电能损失；基本规律：1.功率关系：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率2.电压关系：原、副线圈的电压比值等于匝数之比，即匝数之比，与负载无关，只与匝数有关；3.电流关系：①只有一个副线圈时，②有多个副线圈时，物理量间的因果制约关系①由可知决定，原线圈两端的电压决定副线圈两端的电压；②由，副线圈中的电流决定原线圈中的电流；③输出功率决定输入功率，无论有多少个副线圈，输入功率始终等于所有副线圈的输出功率之和。【例1】某变压器的原线圈匝数未知，将的正弦交流电输入原线圈。改变副线圈的匝数n，测得副线圈两端的电压U与匝数n之间的关系如图所示。若该变压器为理想变压器，则原线圈的匝数最接近（）A．110 B．160 C．210 D．310

【例2】2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图，若该电站通过理想变压器调节输出电压U2时，输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12=n23=A． B．C． D．电能的输送基本要求①安全性：供电线路工作可靠，少有故障；②保质：电压、频率稳定；③经济：电能损耗少，输电线路的建造与运行费用低；电能损失输电线上由电阻、电流通过产生焦耳热，电压损失①输电线路始端电压和末端电压的差值称为输电线路上的电压损失，；②输电线路中的电阻；减少电能损失的方法（使用高压输电的理由）之所以产生功率损失，是因为部分电压被输送过程中的导线电阻分走了，并产生了热量，因此损失功率就是，;也就是说我们有两种减少损失的思路：①减小R：减小电阻率（一般我们用铜或者铝作为导线材料）、增大横截面积，但会增加材料、架设难度导致成本变高；②减小输电电流：保证功率不见效的前提下，采用高压输电；

n2n2U3U4UU3U4U1U2发电机发用户端电压关系：；；电流关系：；；功率关系：如图所示。某光伏电站输出功率1000kW、电压400V的交流电，经理想变压器升压至10kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5Ω。下列说法正确的是（

A．变压器原、副线圈匝数比为1:100B．输电线上由R造成的电压损失为500VC．变压器原线圈中的电流为100AD．变压器原、副线圈中电流的频率不同【例4】2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的1.6×106V直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为1.0×104A．直流输电导线中的电流为250AB．直流输电导线总阻值不超过16ΩC．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50HzD．配电房中变压器原、副线圈中电流比为11:500巩固练习5．某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比n1:n2=1:3，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压u=122sin(100πA．电阻箱R的阻值调为18Ω B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的C．输入端电压调为u=122sin(506．在图(a)所示电路中，理想变压器原、副线圈匝数比4：1，电阻R1的阻值是RA．交流电周期为2.25sB．电压表示数为12VC．流经副线圈的电流是流经R1的2倍D．变压器的输入、输出功率之比为4：17．某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220V．输出电压最大值为112V，该变压器视为理想变压器，其原、副线圈匝数之比为（A．20:2 B．202:1 C．20:18．有关下列四幅图的描述，正确的是（）A．图1中，UB．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大C．图3中，电容器中电场的能量正在增大D．图4中，增大电容C，调谐频率增大

二、多选题9．如图所示，理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有滑动变阻器和定值电阻，各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，则（）A．电流表A1的示数变小 B．电流表AC．电压表V的示数变大 D．变压器的输入功率变大10．如图所示，理想变压器接在u=2202sin100πt(V)交流电上，此时电压表读数为10VA．输入电压有效值为220VB．原线圈输入电流为5.5AC．滑动变阻器向下滑动，电压表读数减小D．滑动变阻器向上滑动，电流表读数增大11．2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的1.6×106V直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为1.0×104A．直流输电导线中的电流为250AB．直流输电导线总阻值不超过16ΩC．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50HzD．配电房中变压器原、副线圈中电流比为11:50012．电动汽车充