2019版高考物理大第十一章交变电流传感器第31讲变压器的原理电能的输送课件.pptx

1、,交变电流传感器,第十一章,第31讲变压器的原理电能的输送,栏目导航,互感,P入P出,高电压,低电压,大电流,小电流,2远距离输电 (1)输电过程(如图所示) (2)输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q_,I2Rt,IR,I2R,1判断正误 (1)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率() (2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用() (3)理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率() (4)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小(),(5)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈

2、两端无电压() (6)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失() (7)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗() (8)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大(),1理想变压器的特点 (1)没有能量损失(铜损，铁损) (2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 2制约关系 (1)电压制约关系：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 (2)电流制约关系：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定 (3)功率制约关系：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定,一理想变压器的特点与制约关系,关于理想变压器的四点说明 (1)变压器不能改变恒定

3、的直流电压 (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率 (3)理想变压器本身不消耗能量 (4)当原线圈中串联电阻(或灯泡)时，U1为加在原线圈两端的电压，并不是电源的电压,B,1匝数比不变的情况(如图所示),二理想变压器的动态分析,例2如图，理想变压器原线圈输入电压uUmsint，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是() AI1和I2表示电流的瞬时值 BU1和U2表示电压的最大值 C滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D滑片P向下滑动过程中

4、，U2变小、I1变小,C,1自耦变压器 自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用，如图所示,三三种特殊的变压器模型,例3如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R011 ，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑片P使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是() A电压表的示数为220 V B原、副线圈的匝数比为101 C电流表的示数等于通过电阻R0的电流 D原线圈AB端输入电压的变化规律为u311sin t V,A,2互

5、感器 分为电压互感器和电流互感器，比较如下：,例4(2017山西太原模拟)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则() Aab接MN、cd接PQ，IabIcd Cab接PQ、cd接MN，IabIcd 解析根据理想变压器的原理，线圈电流与匝数成反比，ab接MN，通过的电流较大，电流表接在cd两端，通过的电流较小，选项B正确,B,例5(多选)在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交变电流时，两个

6、线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂已知线圈1和2的匝数之比为n1n221，在不接负载的情况下，则() A当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 V B当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 V C当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 V D当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V,BD,1理清三个回路 远距离输电电网间的基本结构，如图所示输电过程的电路被划分为三个独立的回路，即电源回路、输送回路和用户回路在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可应用闭合电

7、路欧姆定律、串并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系则是联系不同回路的桥梁,四远距离输电,解决远距离输电问题应注意下列几点 (1)画出输电电路图 (2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等 (3)输电线长度等于距离的2倍 (4)计算线路功率损失一般用P损IR线,例6(海南高考)(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电、输电线路总电阻R1 k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡“220 V60 W”若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负

8、荷工作状态，则() AT1原、副线圈电流分别为103 A和20 A BT2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 V CT1和T2的变压比分别为150和401 D有6104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光,ABD,1(多选)图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ，A、V为理想想电流表和电压表，若原线圈接入如图所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是() A电流表的示数为2 A B原、副线圈匝数比为12 C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100 Hz,AC,2如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1800和n2200的两个线圈

9、，上线圈两端与u51sin 314t V的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是() A2.0 V B9.0 V C12.7 V D144.0 V,A,D,4如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率比值为k，则(),A,解析原线圈与电阻R串联，接在220 V正弦交流电源上，有220 VU1I1R，副线圈回路中R两端电压U即为副线圈两端电压UI2R，根据理想变压器变压规律U1U231，又由理想变压器变流规律得I

10、1I213，整理可得(220 VI1R)3I1R31，解得I1R22 V，因而UI2R3I1R66 V，电阻消耗功率之比kIRIR19，故选项A正确,答题送检来自阅卷名师报告,答案B,例2(2017贵州贵阳检测12分)收音机的变压器的初级线圈有1 210匝，接在U1220 V的交流电源上，变压器有两个次级线圈次级线圈的匝数为35匝，次级线圈的匝数是1 925匝如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈的电流是0.3 A时，初级线圈的电流I10.114 A求线圈中的电流和输出电压(电流的计算结果保留三位有效数字),答题送检来自阅卷名师报告,答案0.066 2 A(6分)350 V(6分),A,AD,3如图所示