变压器高中物理专题.doc

第4课时 变压器、远距离输电
一、 变压器：
1、 结构：原副线圈绕在同一闭合铁心上；
2、 结构图：
3、 原理：
→ → → → ；
电能 → 磁能 → 电能；
4、 作用：改变交流电压；
5、 基本规律：（U、I为交流电的有效值）
（1）变压比：； （2）变流比：；
（3）功率：；
（4）多个副线圈：；；
； ； ；
6、 注意：（1）决定； （2）决定； （3）决定；
（4）高压线圈：n多，电流小，细线绕制；低压线圈：n少，电流大，粗线绕制；
（5）不改变交流电的f和T；不能改变直流电；
7、常见变压器：自耦变压器、互感器；
二、 远距离输电：
1、 输送电能基本要求：可靠、保质、经济；
2、 减小线路损耗的有效方法：_____________________________________；
3、 输电电路：

4、 规律：
（1） 功率：； ； ；
（2） 电压、电流关系：； ；
（3） 导线损耗功率： ；
三、 例题分析：
【例1】如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为3:1，副线圈接 三个相同灯泡，均能正常发光，在原线圈接有一相同的灯 泡L，则：（ ）
A．灯L也能正常发光 B．灯L比另外三个灯都暗
C．灯L将会被烧坏 D．不能确定

【例2】图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法不正确的是(　　)
A．相当于在增加用电器的数目
B．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大
C．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大
D．变压器的输入功率增大
【例3】某小型水电站的电能输送示意图如图所 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n1、n2，降压变压器原副线圈匝数 分别为n3、n4(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.> B.<
C．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

四、 课堂练习：
1、 在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图所 示．它的原线圈匝数n1＝600匝，交流电源的电动势
e＝311sin(100πt) V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路 的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险 丝，副线圈匝数n2＝120匝，为保证保险丝不被烧断，则(　　)
A．负载功率不能超过62 W B．副线圈电流最大值不能超过1 A
C．副线圈电路中的电阻R不能小于44 Ω D．副线圈电路中电压表的读数为62 V
2、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甲所示，副线圈 所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头． 下列说法正确的是(　　)
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
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
3、如图所示电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V，若分别在c、d与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为 ( )
A．220V，220V B．220V，110V
C．110V，110V D．220V，0
4、如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比n1:n2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U，则次级线圈的输出电压为 ( )
A. B. C. D.
5、某发电厂发电机的输出功率P＝100 kW，发电机端电压U＝250 V，向远处送电的输电 线的总电阻R＝8 Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电 压又 正好是220 V，那么：
(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．
(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．

第4课时 变压器、远距离输电
参考答案
【例1】：A;
【例2】：C;
【例3】：AD;
题号
1
2
3
4
答案
C
AD

课堂练习：

5、解析：(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如图所示．

(2)按题意，P损＝5%P＝0.05×100×103 W＝5×103 W.
设输电线路中的电流为I，P损＝I2R，
I＝ ＝ A＝25 A.
输送电压U2＝＝ V＝4000 V，
对升压变压器＝＝＝，
输电线路上损失电压
U损＝IR＝25×8 V＝200 V，
降压变压器原线圈n3两端电压
U3＝U2－U损＝(4000－200) V＝3800 V，
用户在副线圈n4两端得到电压U4＝220 V，
所以＝＝＝.
即升压变压器原、副线圈匝数比为1∶16；
降压变压器原、副线圈匝数比为190∶11.