高中物理【变压器 远距离输电】知识点、规律总结
高中物理远距离输电
高中物理远距离输电在电力系统中，电能从发电厂输送到用户端需要经过长距离的传输。
由于发电厂和用户之间的距离往往较远，因此需要采取一些措施来确保电能能够安全、高效地传输。
高中物理课程中涉及到的远距离输电原理和基础知识，对于我们了解电力系统的基本概念和解决相关问题具有重要意义。
一、远距离输电的基本原理在远距离输电中，发电厂将产生的电能通过升压变压器升压，然后通过高压输电线路传输到降压变压器，最后将电压降低到用户端所需要的电压等级，输送到用户端。
在这个过程中，升压变压器将电压升高，使得电流减小，从而降低传输过程中的电能损失。
二、远距离输电的优缺点远距离输电的优点主要包括：1、能够将电能输送到较远的距离，覆盖更大的供电范围；2、传输容量大，能够满足大型城市和工业园区的电力需求；3、传输效率较高，能够减少传输过程中的电能损失。
远距离输电的缺点主要包括：1、建设成本较高，需要投入大量资金建设输电线路和配套设施；2、容易受到气候、地理环境等因素的影响，如雷击、冰灾等自然灾害会对输电线路造成损害；3、需要采取措施来保护环境和生态平衡，避免在输电线路建设过程中对环境和生态造成破坏。
三、高中物理课程中的远距离输电知识在高中物理课程中，远距离输电是电磁感应和交流电理论应用的一个重要方面。
学生需要了解变压器的工作原理、交流电的频率和波形、三相交流电的产生和传输等方面的知识。
学生还需要了解输电线路的电阻和电感对传输电流的影响，以及如何采取措施来降低传输过程中的电能损失。
四、结论远距离输电是电力系统中的重要组成部分，对于保障人们的生产和生活用电需求具有重要意义。
高中物理课程中涉及到的远距离输电原理和基础知识是理解电力系统基本概念和解决相关问题的基础。
在未来的学习和工作中，我们还需要进一步深入学习和研究电力系统中的远距离输电技术，为保障电力系统的安全、稳定、高效运行做出贡献。
顾城的《远和近》是一首极富哲理性和情感深度的小诗，它以独特的视角揭示了人际关系中的微妙复杂性和心理距离的深远影响。
《变压器与远距离输电》 知识清单
《变压器与远距离输电》知识清单一、变压器1、变压器的原理变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。
当一个交流电流通过原线圈时，会在铁芯中产生变化的磁场，这个变化的磁场会穿过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势。
如果副线圈的匝数与原线圈不同，那么输出的电压就会与输入的电压不同。
2、变压器的基本构造变压器主要由铁芯和线圈（也称为绕组）组成。
铁芯通常由硅钢片叠成，以减少涡流损耗。
线圈分为原线圈和副线圈，它们分别绕在铁芯上。
3、理想变压器的规律（1）电压关系：＼（＼frac{U_1}｛U_2} ＝＼frac{N_1}｛N_2}＼），其中\（U_1\）和\（U_2\）分别是原、副线圈的电压，＼（N_1\）和\（N_2\）分别是原、副线圈的匝数。
（2）电流关系：＼（＼frac{I_1}｛I_2} ＝＼frac{N_2}｛N_1}＼），前提是只有一个副线圈。
（3）功率关系：＼（P_1 ＝ P_2\），即输入功率等于输出功率。
4、变压器的类型（1）升压变压器：用于将低电压升高为高电压，例如在发电厂将发出的电能升压后进行远距离输电。
（2）降压变压器：用于将高电压降低为低电压，以满足用户的用电需求。
5、变压器中的能量损失（1）铜损：由于线圈电阻导致的能量损耗，表现为发热。
（2）铁损：包括磁滞损耗和涡流损耗，磁滞损耗是由于铁芯在交变磁场中反复磁化导致的能量损失，涡流损耗是由于铁芯中的涡流产生的焦耳热导致的能量损失。
二、远距离输电1、远距离输电的问题在远距离输电过程中，由于输电线有电阻，电流通过时会产生焦耳热，从而导致电能损失。
此外，电压在输电线上也会有压降，使得用户端得到的电压低于发电端输出的电压。
2、减少输电损耗的方法（1）减小输电电流：根据\（P ＝ UI\），在输送功率一定的情况下，提高输电电压可以减小输电电流。
（2）减小输电线电阻：可以通过选用电阻率小的材料（如铜）、增大导线横截面积等方式来减小电阻。
3、远距离输电的模型通常包括发电站、升压变压器、输电线、降压变压器和用户。
高考物理一轮复习变压器远距离输电教案(含解析)沪科版
第 2 课时变压器远距离输电[知识梳理]知识点一、理想变压器1．结构：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构成的。
图 1(1)原线圈：与沟通电源连结的线圈，也叫初级线圈。
(2)副线圈：与负载连结的线圈，也叫次级线圈。
2．原理：电流磁效应、电磁感觉。
3．基本关系式(1)功率关系： P 入＝ P 出。
U1U2(2)电压关系：n1＝n2。
有多个副圈U1U2U3＝＝＝⋯。
n1n2n3(3) 流关系：只有一个副圈I 1n2＝。
I 2n1由 P 入＝ P 出及 P＝ UI 推出有多个副圈，U1I 1＝ U2I 2＋U3 I 3＋⋯＋ U n I n。
4．几种常用的器(1)自耦器——器互感器：用来把高成低。
(2)互感器流互感器：用来把大流成小流。
知点二、距离1．程 ( 如 2 所示 )22．上的能量失：主假如由的阻生的，表达式Q＝ I 2Rt 。
3．失(1)U＝ U－ U′；(2)U＝ IR4．功率失(1)P＝ P－ P′；(2)2P＝IR＝PU2R5．送流P (1) I＝U； (2)I ＝U－U′。
R思深入判断正，正确的画“√”，的画“×”。
(1) 器不只能改交流的，能改交流的率。
()(2) 理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率。
()(3) 变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈的输入电流随之增大。
()(4) 在输送电压一准时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小。
()答案(1) ×(2) √(3) √ (4) ×[题组自测]题组一理想变压器基本规律的应用1．如图 3 所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220 V ，额定功率为 22 W ；原线圈电路中接有电压表和电流表。
现闭合开关，灯泡正常发光．若用U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则 ( )图 3A ．U ＝110 V ，I ＝ 0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝ 0.05 AC ． ＝ 110 2 V ， ＝0.2 AU ID ． U ＝ 110 2 V ，I ＝0.2 2 An U1 1可得 U 1＝ 110 V ，即电压表示数为 110 V 。
高中物理10.2《变压器和远距离输电》知识点总结课件
________在高压 电路中
________在待测大电 流电路中
副线圈的连接 连接________表 连接________表
互感器的作用 将______变为 ________
将______变成______
测量工具
用________表测 低电压
用______表测小电流
电压互感器 匝数比较 高压电路的
1．理想变压器的几个因果关系 当理想变压器的匝数比不变时，如图所示，各量相互关 系如下： (1)输入电压 U1 决定输出电压 U2.这是因为输出电压 U2 ＝nn21U1，当 U1 不变时，不论负载电阻 R 变化与否，U2 不会 改变．
(2)输出电流I2决定输入电流I1，在输入电压一定的情况下， 输出电压U2也被完全确定，当负载电阻R增大时，I2减小，则 I1相应减小；当负载电阻R减小时，I2增大，则I1相应增大．
思考：原线圈中的电压低电流大，应用粗一些的导线．
理想变压器
①没有能量损失 ②没有磁通量损失
功率 关系
原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出
基本 关系
电压 原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个 关系 数的多少无关
电流 ①只有一个副线圈：电流和匝数成反比 关系 ②多个否认，在6月趋势底部的交易日中，我没有想到会直接回调到1.312 4,那会是不现实的——几近疯狂——并且，事实上，只是使我置身于一群预测平价的分析师之间。如果即将出现逆趋势， 那么就会产生波动与回调。在此过程中，日线图和5分钟线图分析会提供一些短期和中期趋势发展的信号。它们是用以显示牛市趋势的工具。牛市波动仍然要犯坚持这些工具所确定的牛市趋势。 可是，当价格上涨到1.2150上方时，实际情况是:(1)价格高于关键的1.2150记忆线。2)风险是价格再次下跌到1.215。下方(20个基点的止损位)。3)有可能存在重大回调，因为市场已经大跌超过3 268个基点。正常回调目标可能为1.312 4(自1.2150算起有974个基点)。(4)即使市场仅回调到974个墓点的1/3水平，这仍然表示要上涨325个基点。我可以拱取100或200个基点吗?当然可以。在此 点位，有足够的上涨空间，风险最小化且是确定的。5)尽管回调或许没有任何基本面因素的支撑，但是它有关链性的技术面因素。随着时间的发展，市场总会找到基本面因素的支撑。我想告诉交 易者“明天的报纸会对今天市场所发的一切做出解释”。对我来说，理由就在于价格上涨到了1.2150上方。我的解释不会卖出一份报纸，但是它的确是界定风险的原因所在(对其他外汇交易者来 说也是同样的道理！)现实还是幻想?我总是依据真实的情况进行交易现实还是幻想?我总是依据真实的情况进行交易。什么可以被界定?潜在的回报有多大?风险有多大?然后让幻想要么发生要么不 发生。不成功的交易者会让幻想控制其情绪，从而忘记了现实。请注意其中的重大差异。我们所有人都有幻想，但是在交易时，他们必须考虑现实情况。倾听市场价格和市场工具的声音。它们绝 不会说谎。如果条件适合，那么就要弄清楚会出现什么情况。它会让你进行趋势交易和逆趋势交易。逆趋势会如何发展?图显示了价格在突破1.2150价位水平后上涨的情况。最初，价格上涨检验5 月28日高点1.245 1，自该交易日算起共计个交易日，从交易价位算起，共计300多个基点(在6月21日达到1.246 7 )。在突破5月28日高点失败后，获利回吐交易者进入市场，并且推动市场下跌到 1.215 1这条常见的记忆线(自5月开始的底部价位水平)。交易者再次获得买入依据，确定的风险同样为20个基点。关键界限再次得以维持(风险是确定且有限的)，并且价格迅速叙升。记忆线会因 为一个原因而被市场记住!利用它们! 8月2日，在触及低点(6月7日)不到两个月的时间内，1.3124的幻想成为现实。市场动能把价格推升到8月6日的逆趋势高点1.333 3。在经历了两个月上涨1 457个基点后，价格找到了逆趋势波动的顶部。在我们的案例中，EURUSD上涨趋势中没有38.2%或更多的大幅回调。价格保持在100小时移动线上方，保持着牛市趋势，但是市场动能似乎衰退了。 趋势线的斜率更加平缓，波动区间更窄。虽然如此，只要趋势保持牛市，交易者就不应该卖出。虽然如此，只要趋势保持牛市，交易者就不应该卖出。然而，如果趋势由牛市转到熊市，那么就存 在交易的技术性依据。存在交易依据，风险就会得到界定。交易者应该探索逆趋势交易的思想。在图中，有几个理由可以用来预测回调和潜在的逆趋势波动:(1)在七个交易日内，自低到高的波动 使价格从1. 219 3上涨到1.272 2，共计529个基点。这是该段时期内的重大上涨。(2)在几个交易日内形成了趋势线(图中的虚线)，提供了重要的界限。下跌到趋势线下方使趋势由牛市转变到了 熊市。(3)利用趋势线，可以界定凭借趋势卖出的风险。突破其中一条趋势线时卖出，产生了进行交易及退出交易的依据。如果价格反弹到趋势线上方，应该清盘做空的逆趋势交易头寸。鼓励逆 趋势交易的另一个原因是下跌过程中的目标定位图。在这个交易案例中:(1)100小时移动均线是一个目标位(A)。(2)200小时移动均线(C)是下一个目标位。(3)38.2%斐波纳契回调位是第三个目标 位。所有目标位依次排列，使交易者在交易过程中可以逐步开展。在逆趋势交易过程中，每一步都可以增强自信，并且在市场逆转向上时进行止损。例如，如果价格下跌到100小时移动均线下方，
《变压器与远距离输电》 知识清单
《变压器与远距离输电》知识清单一、变压器的基本原理变压器是一种常见的电气设备，它能够改变交流电压的大小。
其工作原理基于电磁感应现象。
当一个交流电流通过原线圈时，会产生一个交变的磁场。
这个交变磁场会穿过副线圈，从而在副线圈中感应出电动势。
如果副线圈的匝数与原线圈的匝数不同，那么副线圈两端的电压就会与原线圈不同。
变压器的变压比等于原、副线圈的匝数比。
即：＄U_1/U_2 ＝N_1/N_2$，其中$U_1$和$U_2$分别是原、副线圈的电压，＄N_1$和$N_2$分别是原、副线圈的匝数。
变压器不仅可以升压，也可以降压。
升压变压器的副线圈匝数多于原线圈匝数，降压变压器则相反。
二、变压器的结构变压器主要由铁芯和线圈组成。
铁芯通常由硅钢片叠成，目的是减少涡流损耗。
硅钢片具有高导磁性和低电阻率，能够提高变压器的效率。
线圈分为原线圈和副线圈，它们通常用漆包线绕制。
为了增强绝缘性能，线圈与铁芯之间会有绝缘材料。
三、理想变压器理想变压器是一种理想化的模型，它具有以下特点：1、没有能量损失，即输入功率等于输出功率：＄P_1 ＝ P_2$ 。
2、没有磁通量泄漏，即通过原、副线圈的磁通量相同，磁通量的变化率相同。
在解决实际问题时，当变压器的效率较高时，可以近似看作理想变压器来进行分析和计算。
四、远距离输电在电能的输送过程中，由于输电线路存在电阻，会导致电能的损耗。
为了减少损耗，需要采取一系列措施。
1、提高输电电压根据功率公式$P ＝ UI$，当输送功率一定时，提高输电电压可以减小输电电流。
而输电线路上的功率损耗$P_{损} ＝ I^2 R$，电流减小则损耗降低。
2、减小输电线路的电阻这可以通过选用电阻率小的材料（如铜）、增大导线的横截面积等方式来实现。
但在实际中，增大导线横截面积会增加成本和施工难度。
3、采用高压直流输电高压直流输电具有线路损耗小、不存在电容电流和无功功率等优点。
在长距离、大容量输电中具有重要应用。
五、输电过程中的电压和功率关系在远距离输电过程中，涉及到多个电压和功率。
热点10 理想变压器和远距离输电物理模型(解析版)-高考物理重点难点热点专题汇总
1.高考中交流电路部分主要考查交变电流的产生和描述、交流电有效值、变压器的规律及动态分析、远距离输电等知识点。
对理想变压器问题应该从电磁感应的本质、电压比、电流比和能量的观点几个方面正确理解。
远距离输电问题应该分段分析，注意各段电压、电流、功率的关系。
掌握输送电过程中功率损失和电压损失。
2.理想变压器和远距离输电问题有时也和电磁感应一起考查，熟练应用法拉第电磁感应定律、楞次定律判断感应电动势、感应电流的方向。
一.理想变压器基本模型（1）理想变压器的构造、作用、原理及特征。
构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁心上构成所谓的变压器。
作用：在办理送电能的过程中改变电压。
原理：其工作原理是利用了电磁感应现象。
特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交流电压。
（2）理想变压器的理想化条件及规律如图所示，在理想变压器的原线圈两端加交流电压U 1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，有∆∆=∆∆=222111,φεφεn t n 忽略原、副线圈内阻，有2211,εε==U U 。
另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相同，于是又有21φφ∆=∆。
由此便可得理想变压器的电压变化规律为2121n n U U =。
在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括了线圈内能量损失和铁心内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有21P P =，而111U I P =，222U I P =。
于是又得理想变压器的电流变化规律为1221n n I I =。
由此可见：①理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因素的差别）。
②理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想化条件下的新的表现形式。
变压器和远距离输电
每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压
都与匝数成正比。
2、理想变压器电流跟匝数的关系：
P1 I1U1
P2 I 2U 2
U1 n1
U2
n2
I1 n2
I2
n1
I1/I2= n2/n1 （适用于只有一个副线圈的变压器）
说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于 原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，
有些时间，总让你阵痛一生；有些画面，总让你影像一生；有些记忆，总让你温暖一生；有些离别，总让你寂静一生。其实，我们都不能要求明天怎么样，但明天一定会来，这或许就是人生。 时间，带来了一切，又悄然地带走了一切，有如那一片云，轻轻地飘过你的头顶，有不留痕迹的去向远方。云，只是自然的一分子，而人却是红尘的精灵，有血有肉，有魂有灵，会高于自然界的任何物种。花开有悦，花落低迷，我们人为地给花儿的一生粘贴了悲喜的标签。岂不知，即便是洒向大地的天使—雪花，可以清晰地感知，扑向大地的一瞬间，就注定了它的死亡，不管它是圣洁的，还是唯美的。
A1
A
A2
B
R
C
R
图16-1
再 见
我锁着母亲，锁着她半年了。我把她的白发和叨唠锁在了四楼。她趴在阳台边，像一棵半枯的藤蔓，在阳光里呼吸，在风雨里憔悴。她，在淡然地承接着岁月的眷顾。 最让母亲不堪的，这座灰旧的小楼还不是我的家。在这个陌生的地方，母亲常独自诉说。那时的母亲是孤独而忧郁的，她的叨唠里，最大的心结是走不回月下的故乡了。
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知识讲解 变压器、远距离输电（基础）
高考总复习：变压器远距离输电【考纲要求】1、了解变压器的构造及原理2、知道理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系3、会对变压器的动态变化进行分析4、了解远距离输电的原理并能进行相关计算【知识网络】【考点梳理】考点一、变压器1、主要构造由闭合铁芯、原线圈和副线圈组成。
2、工作原理电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。
变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流。
互感现象是变压器工作的基础。
3、理想变压器不考虑铜损（线圈电阻产生的焦耳热）、铁损（涡流产生的焦耳热）和漏磁的变压器，即它的输入功率和输出功率相等。
理想变压器的基本关系式：（1）电压关系：原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数比。
有若干个副线圈时：312123UU Un n n===⋅⋅⋅（2）电流关系：只有一个副线圈时，原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。
（3）功率关系：输入功率等于输出功率．由P P=入出及P UI=推出有若干副线圈时：112233n nU I U I U I U I=++⋅⋅⋅+或112233n nU n U n U n U n=++⋅⋅⋅+。
4、几种常见的变压器（1）自耦变压器—－调压变压器（2）互感器：电压互感器、电流互感器电压互感器：如图所示，原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表。
互感器将高电压变为低电压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压。
电流互感器：如图所示，原线圈串联在待测高电流电路中，副线圈接电流表。
互感器将大电流变成小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电路的电流。
要点诠释：一、理想变压器必须具有怎样的条件1、铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原副线圈两绕组每匝的磁通量都一样，每匝线圈中所产生的感应电动势相等。
原副线圈中产生的感应电动势与匝数成正比，即1122E n E n =。
高中物理之电能的输送(远距离输电)知识点
高中物理之电能的输送（远距离输电）知识点1电路中电能损失电线上的功率损耗为P=I2R①可以通过两个途径减小输电损失。
减小输电线的电阻，应选用电阻率小的金属材料，还要尽可能的增大导线的横截面积。
②减小输电线中的电流。
，U必须是降在导线上的电压，电压不能用输电电压来计算。
2远距离输电一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。
并按照规范在图中标出相应的物理量符号。
一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为也应该采用相应的符号来表示。
从图中应该看出功率之间的关系是电压之间的关系电流之间的关系可见其中电流之间的关系最简单，中只要知道一个，另两个总和它相等。
因此电流往往是这类问题的突破口。
输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。
分析和计算时都必须用，而不能用。
分析输电线上的功率损失，由此得出结论：⑴减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积，当然选择前者。
⑵若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地。
需要引起注意的是课本上强调：输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。
当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
规律方法一、解决变压器问题的常用方法解题思路1电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……解题思路2功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……解题思路3电流思路.由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……解题思路4（变压器动态问题）制约思路（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”。
高中物理总复习之知识讲解 变压器、远距离输电(基础)
高考总复习：变压器 远距离输电【考纲要求】1、了解变压器的构造及原理2、知道理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系3、会对变压器的动态变化进行分析4、了解远距离输电的原理并能进行相关计算 【知识网络】【考点梳理】 考点一、变压器 1、主要构造由闭合铁芯、原线圈和副线圈组成。
2、工作原理电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。
变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流。
互感现象是变压器工作的基础。
3、理想变压器不考虑铜损（线圈电阻产生的焦耳热）、铁损（涡流产生的焦耳热）和漏磁的变压器，即它的输入功率和输出功率相等。
理想变压器的基本关系式：（1）电压关系：原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数比。
有若干个副线圈时：312123U U U n n n ===⋅⋅⋅ （2）电流关系：只有一个副线圈时，原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。
（3）功率关系：输入功率等于输出功率．由P P =入出及P UI =推出有若干副线圈时：112233n n U I U I U I U I =++⋅⋅⋅+或112233n n U n U n U n U n =++⋅⋅⋅+。
4、几种常见的变压器（1）自耦变压器—－调压变压器（2）互感器：电压互感器、电流互感器电压互感器：如图所示，原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表。
互感器将高电压变为低电压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压。
电流互感器：如图所示，原线圈串联在待测高电流电路中，副线圈接电流表。
互感器将大电流变成小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电路的电流。
要点诠释：一、理想变压器必须具有怎样的条件1、铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原副线圈两绕组每匝的磁通量都一样，每匝线圈中所产生的感应电动势相等。
原副线圈中产生的感应电动势与匝数成正比，即1122E n E n =。
远距离输电知识点
远距离输电知识点
1. 远距离输电为啥会有电能损耗呀？就像你跑长跑会累一样，电在传输过程中也会有消耗呀！比如从发电站输送到几百公里外的城市。
2. 升高电压能减少电能损耗，这你知道不？好比你走楼梯，一步跨两级就会轻松一点，电也是这样，电压升高了，损耗就小啦！像西电东送工程就是用高电压来输电的。
3. 远距离输电的线路很重要哦！这就好比是道路，路不好走，车能跑得快吗？像那些老旧的输电线路就可能影响输电效果。
4. 变压器在远距离输电中可关键啦！它就像个神奇的转化器，能把电压变来变去。
你想想，如果没有它，电怎么能顺利到达不同地方呢？比如在小区里就会有变压器把电压变低供我们使用。
5. 远距离输电可不是随便弄弄的，要精心设计呢！这就像搭积木，得好好规划才能搭得稳呀！不同地区的输电方案都得量身定制呢。
6. 我们能用上远方送来的电，真得感谢远距离输电技术呀！这是不是很了不起？就像你收到远方朋友寄来的礼物一样惊喜！它让我们的生活变得更便利啦！
我的观点结论：远距离输电真的太重要了，它让电能够跨越距离，为我们的生活提供源源不断的能量！。
第4章：远距离输电 知识整合
第4章：远距离输电 知识整合专题一 理想变压器的分析思路 1．原理思路变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中ΔΦΔt 相等；当遇到“”型变压器时有：ΔΦ1Δt ＝ΔΦ2Δt ＝ΔΦ3Δt。
此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不适用于稳定或恒定电流的情况。
2．电压思路变压器原、副线圈的电压之比为U 1U 2＝n 1n 2；当变压器有多个副线圈时，U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…3．功率思路理想变压器的输入、输出功率关系为P 入＝P 出，即P 1＝P 2；当变压器有多个副线圈时，P 1＝P 2＋P 3＋…4．电流思路由I ＝PU 知，当变压器有多个副线圈时，n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…，对只有一个副线圈的变压器才有I 1I 2＝n 2n 1。
5．制约思路(1)电流制约：当变压器原、 副线圈的匝数比n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1＝n 2I 2n 1，可简述为“副制约原”。
(2)负载制约：①变压器副线圈中的电流I 2由用户负载电阻R 2确定，I 2＝U 2R 2。
②变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2＝P 负1＋P 负2＋…，原线圈中的功率P 1由P 2决定。
(3)电压制约：U 2由U 1和匝数比决定。
[例证1] 如图4－1所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，初级线圈两端a 、b 接正弦交流电源，R 为负载电阻，电流表A 1的示数是0.20 A ，电流表A 2的示数为1.0 A 。
下列说法正确的是( )图4－1A ．初级和次级线圈的匝数比为1∶5B ．初级和次级线圈的匝数比为5∶1C ．若将另一个电阻与原负载R 串联，则电流表A 2的示数增大D ．若将另一个电阻与原负载R 并联，则电流表A 2的示数减小 专题二 远距离输电问题的分析思路(1)原理：电能的输送是与生产、生活密切相关的问题，对该内容的掌握要抓住“输送一定的电功率”这一前提，即P ＝UI 是定值。
变压器远距离输电
关注方法
~ n1
n2 5V
b
n3
3V c d
二. 远距离输电:
减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R 一种方法是: 减小电阻.
另一种方法是提高输电的电压U
减小输电线路上的电压损失也有两种方法．U损 =IR
一种减小电阻． 另一种提高输电电压．
无论从减小输电中的功率 损失，还是从减小电压 损失方面看，都要求提高输电电压，减小输电电流．
n2
(C) I1U1=I2U2＋I3U3 ； (D) n1I1=n2I2＋n3I3 。
U1 n1 n3
练习1．理想变压器原、副线圈的匝数比为 1∶10，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后， 则副线圈的输出电压为 【 D 】
A．60V
B． 60 2V
C．60/ 2 V D．以上答案都不对
练 习 2. 如 图 所 示 的 理 想 变 压 器 , 输 入 电 压 U1
当n2＞n1时，U2＞U1，升压变压器． 当n2＜n1时，U2＜U1，降压变压器．
3. 变压器的变流比:
理想变压器：P输入＝P输出，即输入功率由输出功率决定
即
I1U1=I2U2＋I3U3＋I4U4.....．
注意:1、当只有一个副线圈时.
由U1／U2= n1／n2 ，I1／I2 = n2／n1
注意2 :变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，
可用较细的导线绕制；低压线圈匝数少而通过的 电流大，应用较粗的导线绕制
4. 几种常用的变压器 ：熟悉工作原理
a. 自耦变压器 . 特点是铁芯上只绕有一个线圈． 如果把整个线圈作原线圈, 副线圈只取线圈的一部分，
就可以降低电压（图甲）； 如果把线圈的一部分作原线圈, 整个线圈作副线圈，
第2讲 变压器远距离输电知识点
【典例透析2】如图所示，理想变压
器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是 原线圈中心的抽头，电压表和电流表 均为理想电表，从某时刻开始在原线 圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值 表达式为 u1＝220 2sin100t V ， 则( )
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 V B．当 t＝ 1 s 时，电压表V0的读数为156 V C．单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过 程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小
2．远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)
(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3。
(2)电压、电流关系：
U1 n1 I 2 U3 n 3 I 4 ＝ ＝ ， ＝ ＝ ， U 2 n 2 I1 U 4 n 4 I3 U 2＝U＋U3，I 2＝I3＝I线。 (3)输电电流：I线＝ P2 ＝ P3 ＝ U 2－U 3 。 U 2 U3 R线
【考点解读】
解题 技巧
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 ＝ n1 ， 输入电压U1决
U2 n2
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
【解析】选C。原线圈输入电压的有效值为220 V，由电压比
U1 n1 ＝ 及电表测得的有效值可知，当单刀双掷开关与a连接 U2 n 2
时，副线圈输出电压U2＝22 V，而U2＝UR0＋UV1，所以电压表
V1的示数小于22 V，A错；由瞬时值表达式可知当 t＝ 1 s
600
时，电压瞬时值为110 2 V，即156 V，而电压表示数为有效 值，则电压表V0的读数为220 V，B错；单刀双掷开关与a连接，
高考物理知识体系总论：变压器远距离输电
1 2 2 1 1 2 12
故只有选项B正确。
经典例题3
如图所示，有一自耦变压器接在稳定的交流电源上，V1、V 为理想电压表。 2
下列说法中正确的是(ꢀꢀ) A.若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数变大，V 示数变小
出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，
负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为(ꢀꢀ)
A.380 V和5.3 A
B.380 V和9.1 A
C.240 V和5.3 A
D.240 V和9.1 A
答案解析2
答案解析：对理想变压器有U2＝n2U1/n1＝380 V，由P ＝I U 得I ＝P /U 2 22 2 2 2
大致框架
1.输电过程
远′ (2)ΔU＝IR 3.功率损失 (1)ΔP＝P－P′ (2)ΔP＝I2R＝(ΔU2)/R 4.输送电流 (1)I＝P/U。 (2)I＝(U-U')/R
变压器与远距离输电
大致框架
考点
理想变压器基本规律的应用 理想变压器的动态分析
远距离输电
提醒
①远距离输电过程中，次级线圈的电压和线圈中阻值两端的电 压不相同； ②要注意决定关系，电压上级决定下级，电流和功率由下级决定上级。
布置作业
根据本节课所学，完成学霸布置的作业，加油。
THANKS
青春的道路不长不短 学霸的陪伴 让你一路不慌不忙
变压器与远距离输电 知识树原图
PART 2
利用知识体系框架来解题
此部分务必观看视频讲解
物理高三总复习 课件11.2变压器 远距离输电 1
A. U＝110 V，I＝0.2 A B. U＝110 V，I＝0.05 A C. U＝110 2V，I＝0.2 A D. U＝110 2V，I＝0.2 2A
C．4
Hale Waihona Puke D．5考点4、理想变压器的动态分析
【热点探究】
1.常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：
（1）匝数比不变的情况； （2）负载电阻不变的情况。
U2.1解题UU12关＝键nn12：（（（123U）））2根弄分I据清析2＝题“方R意谁U法负分2决载与清定直变谁I流2量”电和的路II不制12＝动变约nn态量关21 分；系析；I1方P法1＝相I1似U。1 P1
A．输电线上的电压增大
B．通过原线圈的电流增大
C．通过灯泡L1的电流减小 D．变压器的输入功率减小
【考点探究】
例13.如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷 开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线 圈中的电流。下列说法中正确的是( BC) A. 保持U1不变，S由b切换到a，
A. 电压表V1示数增大 B. 电压表V2、V3示数均增大 C. 该变压器起升压作用
D. 变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
【考点探究】 例11.【2015.天津】如图所示，理想变压器的原线圈连接一只 理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在 副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动 变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触 头。在原线圈上加一电压为U的正弦 交流电，则( BC )
【物理】高三一轮复习——变压器 远距离输电
出
线
户
用 户
出
户
n1 n2
n3 n4
一台变压器原线圈输入380V电压后， 电压后， 例1 . 一台变压器原线圈输入 电压后 副线圈输出电压为19V，若副线圈增加 副线圈输出电压为 ，若副线圈增加150匝， 匝 输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为 输出电压增加到 ， 3000 匝。 解: U1 ／n1 = U2 ／n2 380／ n1 =19／ n2 ／ ／ 380 ／n1 = 38 ／(n2+150) n1=3000匝 ∴n2=150匝 匝 匝 又解: 又解 U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =k = ∆U ／ ∆n ∴n1 =U1 ∆n ／ ∆U =380×150/(38-19) =3000匝 × 匝
（1）U2随U1变化而变化。 变化而变化。 （2）P入=P出 P入随P出 变化而变化。 变化而变化。 （3）I1随I2的变化而变化。 的变化而变化。 （4）对有多个副线圈的情况: 对有多个副线圈的情况: A、 U 1 = U
n1
2
原线圈 １、
２、 P入＝P出
n2
U3 = =L n3
U 即： 1I1 = U2I2
B
n1 n2
解：设灯泡正常发光的电流为I， 设灯泡正常发光的电流为 ， 则原、副线圈的电流分别为 和 ，如图示。 则原、副线圈的电流分别为I和4I，如图示。 所以原、 所以原、副线圈的匝数比为 4 : 1
在绕制变压器时， 在绕制变压器时，某人误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， 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， 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、 的匝数之比 的匝数之比n 中间的臂．已知线圈 、2的匝数之比 1∶n2=2∶1．在不 ∶ ． 接负载的情况下【 接负载的情况下【 】 A．当线圈 输入电压 输入电压220V时， ．当线圈1输入电压 时 线圈2输出电压为 输出电压为110V 线圈 输出电压为 B．当线圈 输入电压 输入电压220V时， ．当线圈1输入电压 时 2 线圈2输出电压为 线圈 输出电压为55V 输出电压为 1 C．当线圈 输入电压 输入电压110V时， ．当线圈2输入电压 时 线圈1输出电压为 输出电压为220V 线圈 输出电压为 D．当线圈 输入电压 输入电压110V时， ．当线圈2输入电压 时 线圈1输出电压为 输出电压为110V 线圈 输出电压为 解见下一屏
远距离输电知识要点归纳
远距离输电知识要点归纳一、输电电路的基本分析1．如图所示，发电站的输出电功率为P ，输出电压为U ，用户得到的电功率为P ′，电压为U ′，则输电电流为I ＝P U ＝U －U ′R 线＝U 线R 线. 2．输电导线损失的电压：U 线＝U －U ′＝IR 线．3．输电导线上损失的电功率ΔP ＝P －P ′＝I 2R 线＝(PU )2R 线＝(U 线)2R 线. 4．减少电能损失的基本途径：根据公式ΔP ＝I 2R 线＝(P U)2R 线．可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流．二、远距离高压输电问题的分析1．远距离高压输电的几个基本关系(如图所示) (1)功率关系P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 线＋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 4I 3U 2＝U 线＋U 3I 2＝I 3＝I 线(3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线(4)输电导线上损失的电功率P 线＝U 线I 线＝I 2线R 线＝(P 2U 2)2R 线2．关于远距离输电问题的处理思路常见问题有两类：一类是按发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；还有一类常见的是从中间突破的题目，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题．【例1】某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是() A ．输电线上的电流I ＝UR B ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U)2R D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R 【例2】某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW ，现用500 kV 的电压输电，则下列说法正确的是() A ．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B ．输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV C ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻为输电线的电阻【例3】某小型水电站的电能输送示意图如图7所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( ) A.n 2n 1>n 3n 4B.n 2n 1<n 3n4 C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【例4】某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V ，输出电功率为50 kW ，如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？如果要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V 供用户使用，不考虑变压器的能量损失，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、这两个变压器原、这两个变压器原、副线圈的副线圈的匝数比各是多少？匝数比各是多少？同步练习：1．对于电能输送的以下说法，正确的是( ) A ．输送电能的基本要求是经济实惠．输送电能的基本要求是经济实惠B ．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C ．减小输电线上电压损失的唯一方法是增大导线的横截面积．减小输电线上电压损失的唯一方法是增大导线的横截面积D ．实际输电时要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等．实际输电时要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等 2．远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，输电线的横截面积为S ，线路损失的功率为ΔP ，若将电压提高到10U ，则( ) A ．不改变输电线路时，线路上的功率损失为0.01 ΔPB ．不改变输电线路时，用户端的电压为原来的10倍C ．线路功率损失仍为ΔP 时，输电线的横截面积可减小为0.1SD ．不改变输电线路且线路损失功率仍为ΔP 时，输送的功率可增加到10P3．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电线上损耗的电压可表示为( ) A ．U 1B ．U 1－U 2C ．IRD ．U 24．在远距离输电过程中，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ ） A ．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B ．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C ．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压5．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n 倍，则输电导线上（倍，则输电导线上（ ）6．中国已投产运行的1000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P 在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( ) A ．P 4B ．P 2C ．2PD ．4P 7．在如图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下列说法中正确的有 A ．升压变压器的输出电压增大．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．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大．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．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大8．某水电站，用总电阻为2.5 2.5 ΩΩ的输电线输电给500 500 km km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW ，现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( ) A ．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B ．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV C ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻为输电线的电阻9．关于远距离输电，下列表述正确的是( ) A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好10．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R ，通过输电导线的电流为I ，输电线末端的电压为U 2，下面选项表示输电导线上损耗的功率是( ) A.U 12RB.(U 1－U 2)2R C ．I 2R D ．I (U 1－U 2) 11．由甲地向乙地输电，输送的电功率一定，输电线的材料一定．设输电电压为U ，输电线横截面积为S ，输电线因发热损失的电功率为ΔP ，那么( ) A ．若U 一定，则ΔP 与S 成反比成反比B ．若U 一定，则ΔP 与S 2成反比成反比C ．若S 一定，则ΔP 与U 2成反比成反比D ．若S 一定，则ΔP 与U 成反比成反比 12．在远距离输电时在远距离输电时,,输送的电功率为P,P,输电电压为输电电压为U,U,所用导线电阻率为所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,S,总长度为总长度为l,l,输电线损失电功率为输电线损失电功率为P′,用户得到的电功率为P 用,则P′、P 用的关系式正确的是确的是( ) ( )A.P′2U S l r =B.P′=B.P′=22P l U S rC.P 用=P-2U S l r D.P 用=P(1-2)P l U S r 13．在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、．在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定时，输电线电阻一定时，输电线电阻一定时，对于在输电线上对于在输电线上损失的电功率，有如下四种判断损失的电功率，有如下四种判断,,其中正确的是（其中正确的是（ ）①和输送电线上电压降的平方成反比①和输送电线上电压降的平方成反比 ②和输送电压的平方成正比②和输送电压的平方成正比③和输送电线上电压降的平方成正比③和输送电线上电压降的平方成正比 ④和输送电压的平方成反比④和输送电压的平方成反比A. A. ①和②①和②①和②B. B. ③和④③和④③和④C. C. ①和④①和④①和④D. D. ②和③②和③1414．．发电厂输出功率为9900kW 9900kW，，输电线电阻为2Ω，分别用18kV 和110kV 的高压输电，则导线上损失的功率分别为则导线上损失的功率分别为_________________________________，，________________．．15.15.有一台内阻为有一台内阻为4 Ω的发电机的发电机,,供给一个学校照明用电供给一个学校照明用电,,如图所示如图所示..升压变压器匝数比为1:4,1:4,降压变压器的匝数比为降压变压器的匝数比为4:1,4:1,输电线的电阻输电线的电阻R=4 Ω,全校共22个班个班,,每班有“220V,40 W”的灯6盏.若保证全部电灯正常发光若保证全部电灯正常发光,,则:(1)(1)发电机输出功率多大发电机输出功率多大发电机输出功率多大? ?(2)(2)发电机电动势多大发电机电动势多大发电机电动势多大? ?(3)(3)输电效率是多少输电效率是多少输电效率是多少? ?16．有一条河流，河水流量为4m 3/s ，落差为5m ，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V ，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，％，而用户所需要电压为而用户所需要电压为220V ，求所用的理想变压器升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．解析与答案：【例1】BC 【例2】B [输电线上输送的电流I ＝P U ＝3×3×10106 kW 500 kV＝6 000 A ，A 错；输电线上损失的电压为ΔU ＝Ir ＝6 000×2.5 V ＝1.5×1.5×10104 V ＝15 kV ，B 对；若改用5 kV 的电压输电，则输电线上输送的电流I′＝P U′＝3×3×10106 kW 5 kV ＝6×6×10105 A ，输电线上损失的功率ΔP ＝I′2r ＝(6×(6×10105)2×2.5 W ＝9×9×10108 kW>3×106 kW ，表明电能将在线路上损耗完，则输电线上损失的功率为3×3×10106 kW ，C 错；D 项中输电线上损失的功率ΔP ＝U 2/r ，U 应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D 错．] 【例3】AD 【例4】200 V 2×2×10104 W 1∶10 497∶22 解析 用500 V 电压送电时示意图如图所示，输电线上的电流 I 0＝P/U 0＝50×50×10103/500 A ＝100 A. 用户获得电压U 1＝U 0－I 0R ＝(500－100×100×3) V 3) V ＝200 V ；用户获得的电功率P 1＝I 0U 1＝2×2×10104 W . 改用高压输送时，示意图如下图所示， 要求P 损＝0.6%P ，即P 损＝50×50×10103×0.6% W ＝300 W. 输电电流I ＝P 损/R ＝300/3 300/3 A A ＝10 A. 发电站升压后输电电压U ＝P I ＝50×50×1010310 V ＝5 000 V ， 升压变压器匝数比n 1/n 2＝U 0/U ＝500/5 000＝1/10. 输电线上损失的电压U′＝I·I·R R ＝10×10×3 V 3 V ＝30 V ， 降压变压器的输入电压U 2＝U －U′＝(5 000－30) V ＝4 970 V ， 降压变压器的匝数比n 3n 4＝U 2U 3＝4 970220＝49722. [规范思维] 分析此类问题，先画出输电线路图，然后以变压器为界，分成几个独立的闭合回路，闭合回路，应用串、应用串、应用串、并联电路的特点及电功、并联电路的特点及电功、并联电路的特点及电功、电功率有关公式分析各个回路的电流、电压和电功率有关公式分析各个回路的电流、电压和功率关系．各独立回路之间可通过变压器的n 1n 2＝U 1U 2＝I 2I1及功率P 入＝P 出等联系起来．同步练习1．D 2．AD 3．BC 4．C 5．ABCD 6．A 7．CD 8．B 9．ABD 10．BCD 11．AC 12．BD 13．B 14．605kW ，16.2kW 15．解析:(1)对降压变压器:U′2I 2=U 3I 3=nP 灯=22×=22×6×6×6×40 W=5280 W.40 W=5280 W.而U′2=41U 3=880 V ∴I 2=2nP U ¢灯=6 A. 对升压变压器:U 1I 1=U 2I 2=I 22R+U′2I 2= 5424 W. (2)∵U 2=U′2+I 2R=904 V ∴U 1=14U 2=226 V 又∵U 1I 1=U 2I 2 ∴I 1=221U I U=24 A ∴E=U 1+I 1r=322 V . (3)η=P P 有出×100%=52805424×100%=97%. 16．升压1∶8，降压12∶1。
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二、电能的输送 如图所示，若发电站输出电功率为 P，输电电压为 U，用户得到的电功率为 P′，用 户的电压为 U′，输电线总电阻为 R.
3．掌握一个能量守恒定律 发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈 1，线圈 1 上的能量就 是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分，剩余 的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗，所以其能量关系为 P1＝P ＋ 线损 P 用户．
考点四 三种特殊的变压器
(1)无漏磁，故原、副线圈中的 Φ、ΔΔΦt 相同．
(2)线圈无电阻，因此无电压损失，U＝E＝nΔΔΦt .
(3)根据Un＝ΔΔΦt 得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线圈，还是副线圈，该比例都
成立，则有Un11＝Un22＝Un33＝…
2．关于理想变压器的四点说明 (1)变压器不能改变直流电压． (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率． (3)理想变压器基本关系中的 U1、U2、I1、I2 均为有效值． (4) P 入＝P 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于输出功率之和．
1．输出电流 I＝UP＝UP′′＝U－RU′.
2．电压损失 (1)ΔU＝U－U′. (2)ΔU＝__I_R___ . 3．功率损失 (1)ΔP＝P－P′. (2)ΔP＝__I_2R____＝UP2R .
4．减少输电线上电能损失的方法 (1)减小输电线的电阻 R.由 R＝ρSl 知，可加大导线的_横__截__面__积___、采用_电__阻__率__小___ 的材料做导线． (2)减小输电线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据 P＝UI，要减小电流，必 须提高_输__电__电__压___．
3．理想变压器原、副线圈基本量的关系
(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流) 理想变压器
(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)
基 本
根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即 P 入 功率关系 ＝_P__出___
关 电压关系 原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：UU12＝nn12，与负载、副线
自主学习
1．自耦变压器
自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交
流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适
用，如图所示．
2．互感器 电压互感器
将高电压变为低电压 UU12＝nn12
电流互感器
将大电流变成小电流 I1n1＝I2n2
3.双副线圈变压器 计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个关系： (1)电压关系：Un11＝Un22＝Un33＝…… (2)电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…… (3)功率关系：P1＝P2＋P3＋……
考点二 理想变压器的动态分析
师生互动
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UU12＝nn12，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．
2．抓住两个物理量的联系 (1)理想的升压变压器联系着回路 1 和回路 2，由变压器原理可得：线圈 1(匝数为 n1) 和线圈 2(匝数为 n2)中各个量间的关系是UU12＝nn12，II12＝nn21，P1＝P2. (2)理想的降压变压器联系着回路 2 和回路 3，由变压器原理可得：线圈 3(匝数为 n3) 和线圈 4(匝数为 n4)中各个量间的关系是UU34＝nn34，II34＝nn43，P3＝P4.
(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，nn12发生变化，U2 变化． (2)R 不变，U2 变化，I2 发生变化． (3)根据 P2＝UR22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．
第 2 讲 变压器 远距离输电
一、理想变压器 1．构造 如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的_两__个__线__圈___组成的．
(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫__初__级__线圈． (2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫__次__级__线圈．
2．原理 电流磁效应、_电__磁__感__应___．
系
圈的个数无关
基
Байду номын сангаас
(1)只有一个副线圈时：II21＝nn21
本 电流关系 (2)有多个副线圈时：由 P 入＝P 出得 I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn 或 I1n1
关
＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn
系 频率关系
f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)
4.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示．
1．在分析变压器问题时，一定要注意原、副线圈中各量的决定关系：U1 决定 U2， I2 决定 I1，P2 决定 P1.
2．分析和计算输电线上的电压损失和功率损失时要用 U 损＝I 线 R 线，P 损＝I2线R 线＝UR线2损， 注意 P 损≠RU线22.
考点一 理想变压器基本规律的应用
自主学习
1．理想变压器的基本特点
考点三 远距离输电问题 1．理清三个回路
师生互动
回路 1 发电机回路．该回路中，通过线圈 1 的电流 I1 等于发电机中的电流 I 机；线 圈 1 两端的电压 U1 等于发电机的路端电压 U 机；线圈 1 输入的电功率 P1 等于发电机输 出的电功率 P 机．
回路 2 输送电路．I2＝I3＝IR，U2＝U3＋ΔU，P2＝ΔP＋P3. 回路 3 输出电路．I4＝I 用，U4＝U 用，P4＝P 用．