幻灯片 1第2讲 变压器 电能的输送
1.构造(如图10-2-1所示)
变压器由 、 和闭合铁芯组成.
原线圈
副线圈
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幻灯片 2P出
U2I2+U3I3+…+UnIn.
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幻灯片 33.几种常用的变压器
(1)自耦变压器的原、副线圈 ,如图10-2-2A、B所示.
(2)电压互感器:属降压变压器, 在电路中,用于测高电压,如图10-2-2 C所示.
(3)电流互感器:属于升压变压器, 在电路中,用于测大电流,如图10-2-2 D所示.
共用一个线圈
并联
串联
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幻灯片 4----
幻灯片 5----
幻灯片 6【答案】 A
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幻灯片 71.输电过程(如图10-2-4所示)
2.电压损失
(1)ΔU=U-U′ (2)ΔU= 。
3.功率损失
(1)ΔP=P-P′ (2)ΔP= = 。
IR
I2R
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幻灯片 8横截面积
电阻率小
输电电压
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幻灯片 9----
幻灯片 10【解析】 远距离输电先升压,再降压,选项A正确而B错误;由电线有电压损失,故a的输出电压等于b的输入电压与损失的电压之和,选项C、D均错.
【答案】 A
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幻灯片 11基本关系和制约关系
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幻灯片 12----
幻灯片 13----
幻灯片 14图10-2-6
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幻灯片 15【审题视点】 (1)由变压器原线圈所加电压的u-t图象可以确定原线圈电压的最大值和有效值,进而确定电压表的示数.
(2)由引发电火花的电压最大值可以确定变压器原、副线圈的匝数之比.
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幻灯片 16【答案】 BC
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幻灯片 17----
幻灯片 18【答案】 C
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幻灯片 191.输电线路的特点和组成
为了减少远距离输电过程中的电能损失,一般采用高压输电的模式,先用升压变压器将电压升高,将电输送到用电区后,再用降压变压器将高电压变成用电器所需的电压值,如图10-2-8为输电过程的示意图.
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幻灯片 20----
幻灯片 21 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.输电线路总电阻为R=1 kΩ.到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V 60 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的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则( )
A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A
B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V
C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1
D.有6×104盏灯泡(220 V 60 W)正常发光
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幻灯片 22【审题视点】 (1)根据题意画出远距离输电示意图标明已知量和未知量.
(2)由变压器上的电压关系、电流关系和功率关系,列式求解.
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幻灯片 23【答案】 ABD
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幻灯片 26【答案】 C
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幻灯片 271.理想变压器的动态分析问题一般有两种类型:
(1)负载电阻不变,原、副线圈的电压U1、U2不变,电流I1、I2,功率P1、P2随匝数比的变化而变化.
(2)匝数比不变,原、副线圈的电压U1、U2也不变,电流I1、I2,功率P1、P2随负载电阻的变化而变化.
2.处理此类问题的关键都是要分清变量和不变量,弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系——U2由U1和匝数比决定;I2由U2和负载电阻决定;I1由I2和匝数比决定.
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幻灯片 28----
幻灯片 29【潜点探究】 (1)电压表示数和电流表示数均为副线圈电压和电流的有效值.
(2)当负载电阻阻值变化时,负线圈上电压不变,而电流发生变化.
(3)当原线圈匝数变化时,副线圈上电压和电流都会发生变化.
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幻灯片 30单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表示数不变,电流表的示数变小,选项C错误;当单刀双掷开关由a扳向b时,理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,电压表示数变为44 V,电压表和电流表的示数均变大,选项D错误.
【答案】 A
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幻灯片 31【即学即用】
3.(2011·福建高考)图10-2-11甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图10-2-11乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是( )
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幻灯片 32【答案】 D
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幻灯片 33
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幻灯片 34【答案】 C
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幻灯片 35----
幻灯片 36【答案】 C
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幻灯片 37●远距离输电问题
3.(2010·江苏高考)在如图10-2-14所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )
A.升压变压器的输出电压增大
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
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幻灯片 38【答案】 CD
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幻灯片 39●变压器综合应用问题
4.一个理想变压器原线圈输入功率为P0=1 200 W,原、副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1,其副线圈两端接一内阻为r=4 Ω的电动机,此电动机正以速度v=0.8 m/s匀速向上提升质量为m=100 kg的重物,已知重力加速度g=10 m/s2,则变压器原线圈两端的电压为多大?
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幻灯片 40【答案】 240 V
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幻灯片 41----
幻灯片 42----
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