第第2節(jié)節(jié)理想變壓器理想變壓器 遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電考點(diǎn)考點(diǎn)1：理想變壓器的原理與規(guī)律：理想變壓器的原理與規(guī)律圖1021【例1】如圖1021所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=180匝，交流電源的電壓U1=220 sin120tV，電阻R=45，電壓表、電流表均為理想電表，則()A交流電的頻率為50HzB. 的示數(shù)約為0.13AC. 的示數(shù)約為1.1AD. 的示數(shù)為36V2切入點(diǎn)：變壓器的輸出功率決定輸入功率，且變壓器不會(huì)改變電流的周期和頻率11222120260HzA220V.36V36VDfUnUUn由交流電源的電壓表達(dá)式知：，即此交流電的頻率為，選項(xiàng) 錯(cuò) 由交流電源的電壓表達(dá)式知：此交流電的有效值為由變壓器原副線圈電壓關(guān)系得：，即電壓表讀數(shù)【解為， 選析】項(xiàng)正確答案：BD點(diǎn)評(píng)：變壓器的輸出功率決定輸入功率，且變壓器不會(huì)改變電流的周期和頻率222121210.8AC0.13ABUIRInIIn 由副線圈回路得：， 選項(xiàng)錯(cuò) 由變壓器原副線圈電流關(guān)系得：， 選項(xiàng)正確考點(diǎn)考點(diǎn)2：變壓器的動(dòng)態(tài)分析：變壓器的動(dòng)態(tài)分析【例2】一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10 1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖1022甲所示，副線圈所接電路如圖1022乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭下列說法正確的是()A副線圈輸出電壓的頻率為50HzB副線圈輸出電壓的有效值為31VCP向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小DP向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加圖102221221 1222112222 10 s50Hz311AV220V2220V22VB10CDTfIUnU IU IIUnUPPR從甲圖讀出周期，頻率，項(xiàng)正確；原線圈輸入電壓的有效值為，所以副線圈輸出電壓的有效值為， 項(xiàng)【解析錯(cuò)誤；根據(jù)，所以，不變， 項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率， 向右移動(dòng)時(shí)，電阻變小，變壓器的輸出功率增加，】項(xiàng)正確答案： AD點(diǎn)評(píng)：這類問題主要是通過改變?cè)本€圈的匝數(shù)或改變用電器的阻值來設(shè)置動(dòng)態(tài)的，處理這類問題時(shí)，首先要分清變量和不變量，再根據(jù)理想變壓器中電壓、電流、功率的制約和與匝數(shù)的關(guān)系解答考點(diǎn)考點(diǎn)3：互感器：互感器【例3】在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器如下所示的四個(gè)圖中，能正確反映其工作原理的是()【解析】電流互感器要把大電流變?yōu)樾‰娏鳎虼嗽€圈的匝數(shù)少，副線圈的匝數(shù)多監(jiān)測(cè)每相的電流必須將原線圈串聯(lián)在火線中答案： A點(diǎn)評(píng)：互感器是按比例變換電壓或電流的設(shè)備，互感器的功能是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A，均指額定值)，以便實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全題型：輸電線路的分析和計(jì)算題型：輸電線路的分析和計(jì)算【例4】交流發(fā)電機(jī)的路端電壓是220V，輸出功率是55kW，輸電線電阻0.4，問： (1)如果不用變壓器，導(dǎo)線上損失的電功率和電壓各是多少？ (2)如果用變壓器先將電壓升高到2200V，在輸出功率不變的情況下，輸電導(dǎo)線上損失的電功率和電壓又各是多少？222PI RUPUUR損線提高輸電電壓可以減小輸電電流，從而減少輸電線上的功率損失和電壓損失；輸電電壓和輸電線上的電壓損失是兩個(gè)不同的量；計(jì)算導(dǎo)線上損失的電功率，應(yīng)根據(jù)公式，不能用計(jì)算，如果要用，則切入點(diǎn)改為：即可 22322.155 10A250A220 250A2500.4W25kW PI RUIRIPIUIIPI RUI R損損輸輸輸線輸線線線線線導(dǎo)線上損失的電功率和電壓的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)公式和在輸電線電阻已知的情況下，求得電流 ，即可求出導(dǎo)線上損失的電功率和電壓 如果不用變壓器，發(fā)電機(jī)的【解析】輸出電流 因?yàn)?，所以?dǎo)線的熱損耗功率為導(dǎo)線上損失的電壓250 0.4V100V線點(diǎn)評(píng)：輸電線路的分析和計(jì)算(1)要明確幾個(gè)物理量：電源的輸出電壓U，電源的輸出功率P；輸電導(dǎo)線上損失電壓U損，輸電導(dǎo)線上損失功率P損；用戶得到的電壓U，用戶得到的功率P. 3255 10A25A22000.25kW10V.PIUPU輸輸輸線線若采用升壓變壓器，變壓器輸出電流為同理可得：， 2222()()QI RtLRLsSPI RPRPUU損線損線輸電線路上的電能損失，故減小輸電線路上的電能損失的辦法是：減小輸電導(dǎo)線的電阻，可減小導(dǎo)線長(zhǎng)度 、減小電阻率 銅和鋁 、增大導(dǎo)線的橫截面積 ；減小輸電導(dǎo)線中的電流，提高輸出電壓，因?yàn)?，與輸出電壓 的平方成反比1.(2011全國(guó))如圖1023，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1 2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則( )A110 V0.2 AB110 V0.05 AC110 2V0.2 AD110 2V0.2 2AUIUIUIUI，圖1023A112121211220 V110 V22 W0.2 AAnUUPPInPU由燈泡正常發(fā)光可知副線圈兩端電壓為，根據(jù)變壓比規(guī)律可得：原線圈兩【解析】端電壓，由，可得，選項(xiàng) 正確2.(2011山東)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V，變電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓，圖1024甲為調(diào)壓變壓器示意圖保持輸入電壓u1不變，當(dāng)滑動(dòng)接頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓某次檢測(cè)得到用戶電壓u2隨時(shí)間t變化的曲線如圖1024乙所示以下正確的是( ) 圖1024答案：BD22A190 2sin(50) VB190 2sin(100) VC220 VD220 VututPP為使用戶電壓穩(wěn)定在，應(yīng)將 適當(dāng)下移為使用戶電壓穩(wěn)定在，應(yīng)將 適當(dāng)上移112220.02 s100 rad /sBA190 V220 VCDTTUnUnP由圖象可知，對(duì) 錯(cuò)；電壓的有效值為，根據(jù)可知，要使輸出電壓增加到有效值，需要使原線圈匝數(shù)減小，應(yīng)將 適當(dāng)上【解析移， 錯(cuò)】對(duì)3.(2010浙江)某水電站，用總電阻為2.5的輸電線輸電給500km外的用戶，其輸出電功率是3106kW.現(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是( )A輸電線上輸送的電流大小為2105AB輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kVC若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108kWD輸電線上損失的功率為P=U2/r，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻BC63333326221123 1010A6 10 A500 106 102.5A15 10 V 5kV3 10()2.5W9 10 W5 BPIUPIUUIrUPPI rrU 由得輸電線上輸送的電流， 由得輸電線路上的電壓損失若用電壓輸電，輸電線上【解析損失的功率為選項(xiàng)】正確4.(2011廣東揭陽(yáng)一模)如圖1025所示，M為理想變壓器，電源電壓不變當(dāng)變阻器滑片P向上移動(dòng)時(shí)，讀數(shù)發(fā)生變化的電表是( )AA1 BA2CV1 DV2圖1025AB5.(2011綿陽(yáng)一模)某小型水電站的發(fā)電機(jī)輸出電壓為220V，若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導(dǎo)線的總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1和n2，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n3和n4，都是理想變壓器，要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則( )A輸電線上的電流I=P0/UBn2/n1越大，輸電線上損失的功率越大C升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率D升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓AC6.(2011南寧二中二模)如圖1026所示，理想變壓器原線圈輸入交流i=Imsint，副線圈接有一電流表和負(fù)載電阻R，電流表的示數(shù)為0.10A.在t=T/4時(shí)(T為交流的周期)，原線圈中的電流瞬時(shí)值為0.03A.變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為( )A10 3B 310 2C 310D 10 2 3 圖1026D2112210.030.1AA210 2.3IInInI由題可知，解】，【析，故