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《北京专用2020版高考物理总复习第十三章第2讲变压器远距离输电课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2讲 变压器 远距离输电一变压器二远距离输电知识梳理考点一理想变压器的基本关系考点二理想变压器的动态分析考点三远距离输电问题深化拓展知识梳理一、变压器1.变压原理:利用电磁感应现象改变交变电流的电压。原线圈接交变电流,由于非均匀变化的电流产生变化的磁场,从而在副线圈中产生电动势,可以输出需要的电压。2.理想变压器原、副线圈基本量间的关系理想变压器:没有能量损失的变压器。电压关系:①=,与负载、副线圈多少无关;电流关系:只有一个副线圈时②=;有多个副线圈时③I1n1=I2n2+I3n3+…;功率关系:④P1=P2。二、远距离输电1.远距离输电要解决的关键问题是减少输电导线上的电功
2、率损失,具体方法是:提高①输电电压,减小输电电流。2.交流电远距离高压输电电路模式如图所示。3.远距离高压输电的几个基本关系功率关系:②P1=P2,P1'=P2',P2=P1'+P线;电流、电压关系:③==,==;输电电流:④I2===;=R线;输电效率:⑥η=×100%=×100%。输电导线上损耗的电功率:⑤P线=P2-P1'=I2(U2-U1')=1.如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n1=1000匝,副线圈匝数n2=200匝,交流电源的电动势e=311sin100πtV(不考虑其内阻),电阻R=88Ω。电压表和电流表对电路的影响可忽略不计。下列说法正确的是( )A.
3、电压表的示数为62.2VB.电流表的示数为2.5AC.变压器的输入功率为22WD.原线圈磁通量变化率的最大值为311Wb/s答案C 原线圈两端电压为U1=V=220V,则副线圈两端电压为U2=U1=44V,电压表示数为44V,则I2==0.5A,P出=0.5×44=22W,又P入=P出,则P入=22W=I1×220V,得I1=0.1A,则电流表示数为0.1A,交流电源的电动势e=311sin100πt(V),而原线圈磁通量变化率的最大值为Wb/s=0.311Wb/s,所以答案为C。2.(多选)如图所示,M为理想变压器,各电表均可视为理想电表。当电路输入端a、b接正弦交流电压,则在
4、滑动变阻器的滑片P向下滑动的过程中,示数不会发生变化的电表是(CD)A.A1B.A2C.V1D.V2解析由=知,电压表V1的示数和电压表,V2的示数均不变;当滑动变阻器阻值变大时,输出功率减小,A1和A2的示数均减小。3.远距离输电时,在输出电功率不变的条件下(B)A.只有增大导线的电阻,才能减小电流,提高输电效率B.提高输电电压,能减小电流,提高输电效率C.提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗D.提高输电电压势必增大输电导线上的电流解析在输出功率一定时,由P=UI知,当U增大时,I减小,输电导线损耗的功率P损=I2R将变小。深化拓展考点一 理想变压器的基本关系基本关系功率关
5、系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比,与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈,电流和匝数成反比;多个副线圈,由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中电流的频率相等【情景素材·教师备用】1-1(2017北京理综,16,6分)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(B)A.原线圈的输入功率为220WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为110VD.副线圈输出交流电的周期为
6、50s解析由题知,变压器的输入电压U1=V=220V,所以U2=U1=110V;副线圈电流I2==2A,原线圈电流I1=I2=1A。本题中电压表、电流表的读数为有效值,故B项正确,C项错误;原线圈输入功率P1=U1I1=220W,A项错误;交流电的周期T==s=0.02s,D项错误。1-2(多选)(2017海淀期末)如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝,将原线圈接在输出电压u=220sin100πt(V)的交流电源两端。副线圈上只接有一个电阻R,与原线圈串联的理想交流电流表的示数为0.20A。下列说法中正确的是( )A.变压器副线圈中电流的有效值为0
7、.01AB.电阻R两端电压的有效值为11VC.电阻R的电功率为44WD.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为Wb/s答案BCD 理想交流电流表显示的是电流的有效值,可知原线圈电流有效值为0.20A,由=可得I2=4A,A错;原线圈两端电压有效值为220V,由=得U2=11V,B对;电阻R的电功率为P=UI=11×4W=44W,C对;穿过变压器铁芯的磁通量变化率最大时,电路中有最大电压,由公式E=n,得磁通量变化率的最大值为=Wb/s=Wb/s,D对。考点二 理想变压器的动态分析
