远距离输电高中物理优秀课件

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选修3-2
(3)负载制约：a.变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载决 定，P2＝P 负 1＋ P 负 2＋„；b.变压器副线圈中的电流 I2 由用户 P2 负载及电压 U2 确定， I2＝ . U2 从已知量(变化量)开始，据制约关系依次分析判断． 3．变压器原线圈中有用电器的问题 变压器的电压关系中的 U1 和功率关系中的 P1 是指原线 圈的端电压和输入功率，原线圈中有用电器时要注意区分电 源电压和原线圈的端电压．
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远 距 离 输 电
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远 距 离 输 电
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远 距 离 输 电
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变压器问题的类型及分析思路
1.变压器基本规律与交变电流图象及“四值”关系问题 变压器规律中各量均为有效值，先分析已知量，再应用 物理量间关系求解未知量．
图 4－2
)
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【解析】 对变压器可得 nab/ncd＝Uab/Ucd＝2/1 当 c、d 两端接 110 V 交流电压时，有 Uab′＝2Ucd′＝220 V．对于 分压器，当 g、h 两端接 110 V 交流电压时，由于 e 与 g 电势 相等，则有 Uef′＝Ugh′＝110 V．故答案为 B.
图 4－1
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A．u1＝190 2sin(50πt) V B．u2＝190 2sin(100πt) V C．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当下移 D．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当上移
【解析】 由乙图知交变电流的周期 T＝2×10－2 s，所 2π 以 ω＝ ＝100π rad/s，故 u2＝Umsin ωt＝190 2 sin(100πt) T U1 n1 n2 V，A 错源自文库，B 正确．由 ＝ 得 U2＝ U1，欲使 U2 升高， U2 n2 n1 n1 应减小，P 应上移，C 错误，D 正确．
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(5)输电导线上损耗的电功率：
2 U 线 2 P 损＝P2－P3＝I线 R 线＝ ＝U 线 I 线． R线
(6)输电导线上的电压损失： U 线＝I 线 R 线＝U2－U3.
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2．处理思路 (1)根据具体问题画出输电线路示意图． (2)研究三个回路，分析其中的已知量、可求量、待求量． (3)研究两个变压器，分析其中的已知量、可求量、待求 量． (4)确定求解思路，根据回路及变压器上的电压、电流、 功率关系列式求解．
2 U4 输电导线上损失功率为 P＝ ③ r
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n2 由①②③式得 P＝( U1－ U3)2/r n1 1 × 2.3× 104－ 2202 100 ＝ W＝ 50 W. 2
【答案】 50 W
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【答案】 BD
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1．如图 4－ 2(甲)、 (乙 )所示，当图中 a、 b 两端与 e、f 两端分别加上 220 V 的交流电压时，测得 c、 d 间与 g、 h 间 的电压均为 110 V．若分别在 c、d 两端与 g、h 两端加上 110 V 的交流电压时，则 a、 b 与 e、 f 间的电压为 ( A． 220 V,220 V B． 220 V,110 V C． 110 V,110 V D． 220 V,0
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5．铁芯中磁路有分支的变压器问题 先确定哪是原线圈哪是副线圈， 再分析磁通量分配关系， U1 n1 结合法拉第电磁感应定律分析计算，切忌生搬硬套 ＝ . U2 n2
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(2011· 山东高考)为保证用户电压稳定在 220 V， 变电所需适时进行调压，图 4－1 甲为调压器示意图．保持输 入电压 u1 不变， 当滑动接头 P 上下移动时可改变输出电压． 某 次检测得到用户电压 u2 随时间 t 变化的曲线如图乙所示．以 下正确的是( )
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有一理想变压器原、 副线圈的匝数比为 100∶1， 原线圈上所加电压为 23 kV，副线圈通过总电阻为 2 Ω 的输 电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是 220 V，求供 电导线上损耗的功率．
【解析】 设原线圈上所加电压为 U1，匝数为 n1，副线 U1 n1 圈上两端电压为 U2，匝数为 n2，有 ＝ ① U2 n2 副线圈两端通过导线向用户供电，设用户电压为 U3，导 线上损失的电压为 U4，有 U2＝U3＋U4②
【答案】 B
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远距离输电问题
输电示意图(如图 4－3 所示)
图 4－3
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1．正确理解几个基本关系 (1)功率关系：P1＝P2，P2＝P 损＋P3，P3＝P4. U1 n1 U3 n3 (2)电压关系： ＝ ，U2＝U 线＋U3， ＝ . U2 n2 U4 n4 I1 n2 I3 n4 (3)电流关系： ＝ ，I2＝I 线＝I3， ＝ . I2 n1 I4 n3 P2 P3 U线 (4)输电电流：I 线＝ ＝ ＝ . U2 U3 R线
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2．变压器电路的动态分析问题 各物理量间制约关系： n1 (1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比 一定时， n2 n2 输出电压 U2 由输入电压 U1 决定， 即 U2＝ U1， 可简述为“原 n1 制约副”． n1 (2)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比 一定，且 n2 输入电压 U1 确定时， 原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电 n2 流 I2 决定，即 I1＝ I2，可简述为“副制约原”． n1
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4．有两组以上副线圈的变压器问题 由互感现象可知，对有两组以上副线圈的变压器，由于 U1 U2 U3 通过每个线圈的磁通量变化率相同，所以 ＝ ＝ ，即 n1 n2 n3 U1∶ U2∶ U3＝ n1∶n2∶n3， 由能量守恒可知 P 出＝P 入， 即 P1＝P2＋P3， 则 U1I1＝ U2I2 ＋ U3I3， 可求得： n1I1＝ n2I2＋n3I3.