第一部分必考内容选修3-2 第十一章交变电流传感器第2讲变压器远距离输电

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第2讲　变压器　远距离输电

知识要点

一、理想变压器

1.构造和原理

(1)构造：如图 1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

图1

(2)原理：电磁感应的互感现象。

2.基本关系式

(1)功率关系：P

入＝ P

出。

(2)电压关系：＝。

有多个副线圈时：＝＝＝ … 。

(3)电流关系：只有一个副线圈时＝。

由P入＝P出及P＝UI 推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋ U 3I3＋ … ＋ U nIn。

二、远距离输电

图2

1.电压损失：(1)ΔU＝U2－ U 3。(2)ΔU＝I2R

线。

2.功率损失：(1)ΔP＝P2－P3。(2)P损＝IR

线＝。

3.功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P

损＋P3。

4.电压、电流关系：＝＝，＝＝，U2＝Δ U ＋U3，I2＝I3＝I线。

5.输电电流：I线＝＝＝。

6.输电线上损耗的电功率：P损＝I线ΔU＝IR 线＝R线。

基础诊断

1.[人教版选修 3－2·P44T2改编]有些机床为了安全，照明电灯用的电压是 36 V，

这个电压是把 380 V 的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是 1 140 匝，副

线圈是(　　)

A.1 081 匝 B.1 800 匝

C.108 匝 D.8 010 匝

解析　由题意知 U1＝380 V，U2＝36 V，n1＝1 140，则＝得 n2＝n1＝108，选项

C正确。

答案　C

2. (多选)理想变压器的原、副线圈匝数比 n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接交流电源

则(　　)

A.原、副线圈中电流频率之比 f1∶f2＝10∶1

B.原、副线圈两端电压之比为 U1∶U2＝10∶1

C.原、副线圈内电流之比 I1∶I2＝1∶10

D.变压器输入和输出功率之比 P1∶P2＝10∶1

答案　BC

3.如图 3所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。

下列说法正确的是(　　)

图3

A.当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，R1消耗的功率变大

B.当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，电压表 V示数变大

C.当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，电流表 A1示数变大

D.若闭合开关 S，则电流表 A1示数变大，A2示数变大

答案　B

4.[人教版选修 3－2·P50T3改编]从发电站输出的功率为 220 kW，输电线的总电阻

为0.05 Ω，用 110 V 和11 kV 两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的

电压损失之比为(　　)

A.100∶1 B.1∶100 C.1∶10 D.10∶1

解析　由题意知输电线上的电流 I＝，则输电线的总电阻造成的电压损失 ΔU＝

Ir＝，故＝＝＝＝，故选项 A正确。

答案　A

　理想变压器基本关系的应用

1.理想变压器的制约关系

制

约

关

系

电压副线圈电压 U2由原线圈电压 U1和匝数比决定 U2＝U1

功率原线圈的输入功率 P入由副线圈的输出功率 P出决定　P入

＝P出

电流原线圈电流 I1由副线圈电流 I2和匝数比决定 I1＝I2

2.几种常用的变压器

(1)自耦变压器——调压变压器，如图 A、B所示。

(2)互感器

【例 1】 (2019·江苏卷，1)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 1∶10，当输入

电压增加 20 V 时，输出电压(　　)

A.降低 2 V B.增加 2 V

C.降低 200 V D.增加 200 V

解析　理想变压器的电压与匝数关系为＝＝，整理可得＝，即原、副线圈匝数比

等于电压变化量之比，当 ΔU1＝20 V 时，ΔU2＝200 V，选项 D正确。

答案　D

1.(2019·福建龙岩质检)L1和L2是高压输电的两条输电线，现要通过变压器测量

L1和L2之间的电压，下图的四种电路连接正确的是 (　　)

答案　A

2.(2017·北京理综，16)如图 4所示，理想变压器的原线圈接在 u＝220sin(100πt)

V的交流电源上，副线圈接有 R＝55 Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为

2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)

图4

A.原线圈的输入功率为 220 W

B.电流表的读数为 1 A

C.电压表的读数为 110 V

D.副线圈输出交流电的周期为 50 s

解析　由u＝220sin(100πt) V 可知，原线圈电压最大值为 220 V，故原线圈电压

的有效值为 U1＝220 V ，根据＝可知，U2＝U1＝110 V，故电压表的读数为 110

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摘要：

第2讲　变压器　远距离输电知识要点一、理想变压器1.构造和原理(1)构造：如图1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。图1(2)原理：电磁感应的互感现象。2.基本关系式(1)功率关系：P入＝P出。(2)电压关系：＝。有多个副线圈时：＝＝＝…。(3)电流关系：只有一个副线圈时＝。由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。二、远距离输电图21.电压损失：(1)ΔU＝U2－U3。(2)ΔU＝I2R线。2.功率损失：(1)ΔP＝P2－P3。(2)P损＝IR线＝。3.功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3。4.电压、电流关系：＝＝，...

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