物理-高中物理.变压器和远距离输电(A级).教师版.doc

变压器和远距离输电

变压器和远距离输电

考试要求

考试要求

内容

基本要求

略高要求

较高要求

变压器

知道变压器的原理，知道理想变压器原、副线圈电压、电流、电功率之比

变压器原、副线圈电压、电流、电功率的计算

远距离输电

知道远距离输电的线路图

远距离输电的有关计算，特别是线路损耗电功的计算

知识框架

知识框架

知识点1理想变压器

1．变压器的工作原理

（1）变压器的结构

如图所示为变压器的结构图，原线圈接电源、副线圈接负载，两个线圈都绕在叠合而成的硅钢片上，硅钢片都涂有绝缘漆．

（2）变压器的工作原理

变压器的变压原理是电磁感应．当原线圈加交变电压时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果原副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．由于这种互感现象，原、副线圈虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈．其能量转换方式为：原线圈电能磁场能副线圈电能

2．理想变压器的规律

（1）理想变压器的特点：变压器铁芯内无漏磁；原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热．

（2）电动势关系：由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的，根据法拉第电磁感应定律有，，所以．

（3）电压关系：由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压，副线圈两端的电压，所以．

（4）电流关系：由于不计各种电磁能量的损失，输入功率等于输出功率，即，因为，，则，所以，由，得．

3．几种常见的变压器

（1）自耦变压器——只有一个线圈，三个抽头，可升压，也可降压．

（2）调压变压器——属于自耦变压器但电压可持续调节．

（3）互感器——①电压互感器：如图甲所示，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．②电流互感器：如图乙所示，原线圈串联在待测高电流电路中，副线圈接电流表．互感器将大电流变为小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出高电流电路中的电流．

例题精讲

例题精讲

利用变压器不可能做到的是（）

A．增大电流 B．升高电压C．减小电压 D．增大功率

【答案】D

下列正确说法是（）

A．变压器也可能改变恒定电压

B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流

C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成

D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用

【答案】BCD

理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是（）

A．I2由I1决定 B．U2与负载有关

C．P1由P2决定 D．以上说法都不对

【答案】C

输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为（）

A．1100、360B．1100、180C．2200、180D．220、360

【解析】对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得，

变压器烧坏前，同理，B正确．

【答案】B

理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加的交变电压，则在副线圈两端用交变电压表测得电压为（）

A． B． C． D．

【答案】B

有一个理想变压器，原线圈1200匝，副线圈400匝，现在副线圈上接一个变阻器R，如图所示，则下列说法中正确的是（）

A．安培表A1与A2的示数之比为3:1

B．伏特表V1与V2的示数之比为3:1

C．当变阻器滑动头向下移动时，原线圈的输入功率将增加

D．原、副线圈的功率之比为3:1

【答案】BC

如图，四图中的、均为输入端，接交流电源；、均为输出端，则A、B、C、D四图中，输出电压大于输入电压的电路是（）

【答案】C

如图所示，一个理想变压器，原、副线圈匝数比为，把原线圈接入交流电源，那么（）

A．用交流电压表测量副线圈输出电压为

B．副线圈交流电的频率为

C．副线圈接入的电阻，则原线圈的电流为

D．副线圈接入的负载，则变压器的输入功率为

【解析】，则由有：

即交流电压表测量值为有效值是

频率

副线圈接入的负载时，由有：

理想变压器输入功率等于输出功率

【答案】D

一理想变压器原、副线圈匝数比．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示．副线圈仅接入一个的电阻．则（