(完整版)变压器和远距离输电--专题复习

第2讲变压器电能的输送

1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格为“8 V,10 W”的灯泡，L3、L4是两盏规格为“6 V,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U1＝220 V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n1＝1100匝，求：

(1)副线圈的匝数n2、n3?

(2)电流表的读数？

2. (多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出

端接理想电流表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为r∶R。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是(AB)

A．交流电源的效率为50%

B．电流表的读数为

E m 22Rr

C．负载上消耗的热功率为E2m 4r

D．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e＝E m sin100πt V 考点2 理想变压器的动态分析

常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。

1．匝数比不变的情况(如图所示)

(1)U1不变，根据U1

U2＝

n1

n2，输入电压U1决定输出电压

U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变。

(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。

(3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化。

2．负载电阻不变的情况(如图所示)

(1)U1不变，n1

n2发生变化，U2变化。

(2)R不变，U2变化，I2发生变化。

(3)根据P2＝U22

R和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生

变化，U1不变时，I1发生变化。

3．分析动态问题的步骤

3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压。图中为交流电流表，为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是 (A)

A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小

B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小

C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小

D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表的读数变大，电压表的读数变大

4.[2017·湖南长沙模拟](多选)如图，一理想变压器

原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为定值电阻，开关S 是闭合的。V 1和V 2为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；A 1、A 2和A 3为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3。现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是( BC )

A ．U 2变小、I 3变小

B ．U 2不变、I 3变大

C ．I 1变小、I 2变小

D ．I 2变大、I 3变大 考点3 远距离输电

(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3。 (2)电压、电流关系：

U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4

I 3

U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线。

(3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3

R 线。

(4)输电线上损耗的电功率 P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线

＝⎝ ⎛⎭

⎪⎫P 2U 22

R 线。 当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1n

2。

5. 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW ，输出电压为500 V ，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%。求：

(1)村民和村办小企业需要220 V 电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)

(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？

6. [2014·浙江高考]如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U ，

用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则(A)

A．用户端的电压为I1U1 I2

B．输电线上的电压降为U

C．理想变压器的输入功率为I21r

D．输电线路上损失的电功率为I1U

考点4.几种变压器

7.在绕制变压器时，某人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，每个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、2的匝数之比n1∶n2＝2∶1。在不接负载的情况下(B)

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440 V

8．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I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流

表能正常工作，则(B)

A．ab接MN、cd接PQ，I ab

B．ab接MN、cd接PQ，I ab>I cd

C．ab接PQ、cd接MN，I ab

D．ab接PQ、cd接MN，I ab>I cd

9.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，

其电压有效值U1＝100 V，R0＝40 Ω，当滑动片处于线

圈中点位置时，C、D两端电压的有效值U2为__200_V，

通过电阻R0的电流有效值为__5__A。

10.如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300 V，

副线圈的输出电压U2＝220 V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数

U0＝2 V，则

(1)原、副线圈的匝数各是多少？

(2)当S断开时，A2的示数I2＝5 A，那么A1的示数是多少？

(3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数将如何变化？

答案(1)1650匝110匝(2)0.33 A(3)A1、A2的示数都增大

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