交變電流傳感器,第十一章,第2講理想變壓器電能的輸送,知識梳理自測,1構(gòu)造和原理 (1)構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由_和繞在鐵芯上的_組成的。 (2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。,知識點1,理想變壓器,閉合鐵芯,兩個線圈,P入P出,U2I2U3I3UnIn,3幾種常用的變壓器 (1)自耦變壓器調(diào)壓變壓器，如圖A、B所示。,低電壓,小電流,1輸電過程(如圖所示)：,知識點2,電能的輸送,2電壓損失 (1)UUU。 (2)U_。,IR,I2R,思維診斷： (1)變壓器不但能改變交變電流的電壓，還能改變交變電流的頻率。() (2)理想變壓器能改變交變電壓、交變電流，但不改變功率，即輸入功率總等于輸出功率。() (3)變壓器副線圈并聯(lián)更多的用電器時，原線圈的輸入電流隨之增大。() (4)在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小。(), ,1(2018江蘇南京、鹽城一模)(多選)變壓器線圈中的電流越大，所用的導線應(yīng)當越粗。如圖所示，是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個原線圈和一個副線圈。匝數(shù)分別為n1和n2。下列說法中不正確的是() An1n2，原線圈比副線圈的導線粗 Bn1n2，原線圈比副線圈的導線細 Cn1<n2，原線圈比副線圈的導線粗 Dn1<n2，原線圈比副線圈的導線細,ACD,解析由于是降壓變壓器，所以原線圈匝數(shù)要比副線圈匝數(shù)多，即n1n2，故C、D錯誤；輸入功率等于輸出功率，所以副線圈中的電流大于原線圈中的電流，則較粗導線的線圈應(yīng)該作為副線圈，故A錯誤，B正確。本題選不正確的，故選A、C、D。,2如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為201，原線圈接在正弦交流電源上，副線圈接入“3V6W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光。則() A原線圈電壓有效值為3VB電源輸出功率為120W C電流表的示數(shù)為0.1AD電流表的示數(shù)為40A,C,3中國已投產(chǎn)運行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原采用500kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P。在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?) AP/4 BP/2 C2P D4P 解析保持輸送功率不變，當輸電電壓升高一倍時，輸電線電流減為原來的1/2，再根據(jù)P損I2R線可得輸電線上損耗的電功率將變?yōu)镻/4，故選A。,A,核心考點突破,理想變壓器的制約關(guān)系 (1)電壓：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定。 (2)功率：原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定。 (3)電流：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定。,考點一,理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用,特別提醒：關(guān)于理想變壓器的四點說明 (1)變壓器不能改變直流電壓。 (2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率。 (3)理想變壓器本身不消耗能量。 (4)理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值。,(2018安徽合肥三模)如圖所示，為了浴室用電安全，某同學用理想變壓器給浴室降壓供電，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為51，原線圈輸入的交變電壓為u311sin100t(V)，已知照明燈額定功率為44W，排氣扇電動機內(nèi)阻為1，電流表示數(shù)為2A，各用電器均正常工作，電表均為理想電表。則() A電壓表示數(shù)為62V B變壓器的輸入功率為186W C排氣扇輸出功率為43W D保險絲熔斷電流不得低于2A,例 1,C,(2016全國卷)(多選)如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是( ) A原、副線圈匝數(shù)之比為91 B原、副線圈匝數(shù)之比為19 C此時a和b的電功率之比為91 D此時a和b的電功率之比為19,類題演練 1 ,AD,解析因為兩燈泡額定電壓相同且均正常發(fā)光，且輸入電壓為燈泡額定電壓的10倍；所以理想變壓器的輸入、輸出電壓比為91，由理想變壓器變壓規(guī)律可知，原、副線圈的匝數(shù)比為91，A正確，B錯誤；由理想變壓器變流規(guī)律可知，原、副線圈的電流比為19，由電功率PUI可知，a和b的電功率之比為19，C錯誤，D正確。,考點二,理想變壓器的動態(tài)分析,(2016天津理綜)如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是() A當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大 B當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大 C當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變大 D若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大,例 2,B,解析當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，變壓器副線圈的總負載的等效電阻增大，R1中電流減小，R1兩端電壓減小，電壓表示數(shù)變大，R1消耗的電功率變小，A錯誤，B正確；當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，變壓器副線圈輸出電流減小，輸出功率減小，根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，變壓器輸入功率減小，電流表A1示數(shù)減小，C錯誤；若閉合開關(guān)S，變壓器副線圈的總負載的等效電阻減小，則R1中電流增大，R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)減小，電流表A2示數(shù)減小，電流表A1示數(shù)增大，D錯誤。,類題演練 2 ,A,1遠距離輸電的處理思路 對高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機升壓變壓器遠距離輸電線降壓變壓器用電器”，或按從“用電器”倒推到“發(fā)電機”的順序一步一步進行分析。 2遠距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以下圖為例),考點三,遠距離輸電問題,(2018河南周口質(zhì)檢)某村在距村莊較遠的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機輸出功率為9kW，輸出電壓為500V，輸電線的總電阻為10，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%。求： (1)村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計變壓器的損耗) (2)若不用變壓器而由發(fā)電機直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？,例 3,答案(1)137211(2)320V5760W,規(guī)律總結(jié)： 處理遠距離輸電問題的一般思維步驟 (1)畫出遠距離輸電的示意圖，并在圖上標出相應(yīng)物理量。 (2)以變壓器鐵芯為界線區(qū)分各個回路。各回路獨立，運用串聯(lián)電路的特點和性質(zhì)，分析回路中的電壓、電流和功率等問題。 (3)各回路間通過變壓器的匝數(shù)比、電壓比、電流比和原、副線圈輸入功率與輸出功率相同的關(guān)系相聯(lián)系。,如圖所示為遠距離輸電線路的示意圖。若發(fā)電機的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是() A升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(guān) B輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定 C當用戶用電器的總電阻減小時，輸電線上損失的功率增大 D升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓,類題演練 3 ,C,解析用戶用電設(shè)備消耗的功率增大，升壓變壓器、降壓變壓器的原、副線圈中電流都要增大，A錯誤；輸電線中的電流與用戶消耗的功率和高壓輸電電壓有關(guān)，B錯誤；用戶用電器的總電阻減小，而輸出電壓不變，所以輸電電流增大，輸電線上損失的功率增大，C正確；升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓加上輸電線損耗的電壓，D錯誤。,階段培優(yōu)微專題,兩種特殊的變壓器模型 (一)自耦變壓器 自耦變壓器的原、副線圈共用一個線圈，線圈匝數(shù)可調(diào)。可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對自耦變壓器均適用。解題的關(guān)鍵是分清原線圈和副線圈。,(2018重慶一中月考)(多選)調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖乙所示，線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，C、D之間輸入交變電壓，轉(zhuǎn)動滑動觸頭P就可以調(diào)節(jié)M、N兩端的輸出電壓，圖乙中兩電表均為理想交流電表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，現(xiàn)在C、D兩端輸入如圖甲所示正弦式交變電流，變壓器視為理想變壓器。則下列說法正確的是( ),例 4,CD,A由圖甲可知M、N兩端輸出交流電壓有效值不可能高于36V B當滑動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動時，M、N之間輸出交流電壓的頻率變大 C當滑動變阻器的滑片向上滑動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 D當滑動變阻器的滑片向下滑動時，要保持電阻R2消耗的電功率不變，則應(yīng)適當逆時針轉(zhuǎn)動滑動觸頭P 解析由圖甲可知，C、D兩端輸入的交流電壓有效值為36V，輸出端M、N間線圈匝數(shù)可以小于、等于或大于C、D間線圈匝數(shù)，因此M、N兩端輸出交流電壓有效值可能高于36V，A錯誤；當滑動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動時，M、N間線圈匝數(shù)增多，變壓器輸出電壓升高，但頻率與匝數(shù)無關(guān)，保持不變，B錯誤；,當滑動變阻器的滑片向上滑動時，R3接入電路的阻值增大，負載電阻增大，總電流減小，電阻R1兩端的電壓U1IR1減小，電壓表讀數(shù)UUMNU1增大，通過電阻R2的電流增大，則電流表讀數(shù)變小，C正確；當滑動變阻器滑片向下滑動時，R3接入電路的阻值減小，負載電阻減小，總電流增大，R1兩端的電壓增大，故R2兩端的電壓減小，電阻R2消耗的電功率減小，要保持其電功率不變，則應(yīng)保持其兩端電壓不變，由UUMNU1可知應(yīng)增大UMN，即增加M、N間線圈匝數(shù)，滑動觸頭P應(yīng)該逆時針轉(zhuǎn)動，D正確。,(二)多副線圈變壓器 (2018河北石家莊質(zhì)檢)如圖所示，理想變壓器三個線圈的匝數(shù)比n1n2n31051，其中匝數(shù)為n1的原線圈接到220V的交流電源上，匝數(shù)為n2和n3的兩個副線圈分別與電阻R2、R3組成閉合回路。已知通過電阻R3的電流I32A，電阻R2110，則通過電阻R2的電流I2和通過原線圈的電流I1分別是() A10A,12A B10A,20A C1A,0.7A D1A,3A,例 5,C,2年高考模擬,B,C,B,C,D,