高三物理一轮复习 第10章-第2讲-变压器-电能的输送 新人教版

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,①理想变压器工作时，若增加负载个数，相当于 负载电阻减小，从而副线圈中的电流增大，此时 原线圈中的电流也增大，若减少负载个数，相当 于负载电阻增大，从而副线圈中的电流减小，此 说 时原线圈中的电流减小．若副线圈空载时，副线 明 圈中的电流为零，原线圈中的电流也为零．
②在原、副线圈回路中的电表都是理想电表，其 内阻的影响可以忽略.
电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，与
基
负载情况、副线圈个数的多少无关
本
关 系
电流关系
只有一个副线圈，电流和匝数成反比 多个副线圈，根据输入功率和输出功
率相等得电流关系
频率关系 原、副线圈中电流的频率相等
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2．怎样分析变压器中各物理量的制约关系？
解答
决定 关系
输出功率决定输入功率，当副
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1．理想变压器的原理与规律
例1：如图10－2－2所示，一理想变压器
原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝180匝， 交流电源的电压U1＝220 2 sin120πtV，电阻R
＝ 45Ω ， 电 压 表 、 电 流 表 均 为 理 想 电 表 ， 则
(A．交)流电的频率为50Hz
B.
的示数约为
0.13A
C.
的示数约为
1.1A
图10－2－2
D.
的示数为36V 精品课件
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解 析 ： 由 交 流 电 源 的 电 压 表 达 式 知 ： 120π ＝
2πf，即此交流电的频率为60Hz，选项A错．
由交流电源的电压表达式知：此交流电的有效 值为220V.
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由 变 压 器 原 副 线 圈 电 压 关 系 U 1 ＝ n1 得 ： U 2 n2
系是：P1＝P1′，P2＝P2′，P1′＝Pr＋P2.
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电压之间的关系是：U1 U1
＝n1 n1
，U2 U2
＝n2 n2
，U1＝Ur＋U2.
电流之间的关系是：I1 I1
n1 n1
，I1
Ir
I2.
可见其中电流之间的关系最简单，I1、Ir、I2中只要
知道一个，另两个总与它相等，因此求输电线上的
功率决定关系
线圈空载时，变压器的输出功 率为零，输入功率也为零．并
且输入功率随着负载的变化而
变化．
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决 电压决 定 定关系 关 系 电流决
定关系
副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝 数比决定，无论副线圈是否有负载，是 单组还是多组，每组副线圈与原线圈的 两端的电压比都等于匝数比．
副线圈中的电流决定原线圈中的电流， 原线圈中的电流随着副线圈电流的增大 而增大.
热
损
耗
的
功
率
：
P损＝
I
2 线
R
线
② 功 率 关 系 ： P用＝ P发－ P损
Baidu Nhomakorabea
③
电
压
关系： 精品课件
U
＝
2
U
线＋
U
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1．理想变压器及其原、副线圈基本量 的关系是怎样的？
解答
(1)没有能量损失(铜损、铁损) 理想变压器 (2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁
芯中)
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功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出 功率
大输电导线的横截面积．两者相比，当然选择前者．
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②若输电线功率损失已经确定，那么升高 输电电压能减少输电线截面积，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．
注意：电路中的电阻和负载中的电阻都是 等效电阻，在计算导线中的电阻时，如果知道单 位长度上的电阻阻值，计算导线的长度时要注意 导线是双向的．
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变 式 训 练 1 ： 如 图 1023 所 示 ， 原 、 副 线
圈 匝 数 比 为 2∶1 的 理 想 变 压 器 正 常 B工CD作 时
(
)
A．原、副线圈磁通量之比为2∶1
B．原、副线圈电流之比为1∶2
C．输入功率和输出功率之比为1∶1
D．原、副线圈磁通量变化率之比为
1∶1
图1023
变压器 电能的输送 第2讲
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一、理想变压器 工作原理：互感原理(穿过初级铁芯的 磁 通量 的变化率等于穿过次级铁芯的磁通量的 变化率之和)
规律：
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制 约 关 系 ： (1) 输 入 功 率 由 决定．
(2)输出电压是由 输入电压 比 共同决定．
(3)输入电流是由 输出功率 电压 共同决定．
输出功率 与 匝数 与 输入
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二、远距离输电
减小输电线 电能损失主
要途径
高压输电
输电过程示 意图
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减小输电线电能 损失主要途径
高压输电
常用关系
①输电导线上三个关系：
输
电
导
线
上
的
电
流
：
I
线＝
I
＝
2
I
＝
3
P U2
输 电 导 线 上 的 电 压 降 ： U 线＝ I线 R线
输
电
导
线
上
发
U 2＝36V ， 即 电 压 表 读 数 为36V ， D 选 项 正 确 ．
由
副
线
圈
回
路
得
：
I
＝
2
U R
2 2
＝
0
.
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A
，
C
选
项
错
．
由 变 压 器 原 副 线 圈 电 流 关 系 I1 ＝ n2 得 ： I 2 n1
I
＝
1
0
.1
3
A
，
B
选
项
正
确
．
答案: BD
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方法点拨：变压器的输出功率决定输入功 率，且变压器不会改变电流的周期和频率．
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2．变压器的动态分析 例2：(2010·山东卷)一理想变压器原、副线圈 的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图 10－2－2甲所示，副线圈所接电路如图10－2－4乙所
示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
图10－2－4
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A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为31V
电流往往是这类问题的突破口．
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2 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Pr Ir2r，Ur Irr
而不能用Pr U12 .特别重要的是要会分析输电线上的 r
功率损失Pr
( P1)2
U1
L S
1 U12S
，由此得出的结论：
①减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增
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3.远距离输电过程中具体过程分析
(1)画出远距离输电的示意图，包括发电机、
两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻．并规
范的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n1、n1′、n2、 n2′，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的
符号来表示．从图1021中应该看出功率之间的关
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
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解析：从甲图读出周期T＝2 10－2 s，频率f ＝50Hz，