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1、課時(shí)46 變壓器 電能的輸送
考點(diǎn)目標(biāo)定向:
內(nèi)容
要求
說(shuō)明
理想變壓器
遠(yuǎn)距離輸電
I
I
知識(shí)點(diǎn)撥:
1.變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象,故對(duì)直流不起變壓作用。對(duì)于理想變壓器,磁通量全部集中在鐵芯中(即無(wú)漏磁),所以變壓器本身不消耗能量。要掌握理想變壓器的基本關(guān)系式:功率關(guān)系: P入=P出
電壓關(guān)系: 電流關(guān)系: 若干副線(xiàn)圈時(shí): ,
或
2.電能的輸送問(wèn)題是與生產(chǎn)生活密切相關(guān)的問(wèn)題,要抓住,是定值,升高送電電壓必能減小送電電流,在輸電線(xiàn)電阻一定時(shí)減小送電電流必定減小線(xiàn)路損耗,這即是高
2、壓送電的原因。在求電路損耗時(shí),要注意輸電線(xiàn)電阻上的電壓不是升壓變壓器的輸出電壓,也不是降壓器的輸入電壓或用戶(hù)得到的電壓,因輸電線(xiàn)與降壓變壓器或用戶(hù)用電的是串聯(lián)的,故本線(xiàn)路損耗時(shí)其中,為輸電線(xiàn)上的電壓降。
3.結(jié)合遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路圖,提高研究有關(guān)變壓器的實(shí)際問(wèn)題的能力,以及用相關(guān)概念、規(guī)律、理想模型的方法和能量的觀點(diǎn)解釋、解決實(shí)際問(wèn)題。
備考訓(xùn)練:
1.如圖所示,理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比,當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速切割磁感線(xiàn)時(shí),電流表A1的讀數(shù)是12mA ,副線(xiàn)圈中電流表A2的讀數(shù)應(yīng)該為 ( )
A.3mA B
3、.48mA
C.0 D.與R阻值有關(guān)
2.理想變壓器在正常工作時(shí),原、副線(xiàn)圈中相同的物理量是 ( )
A.每匝線(xiàn)圈中磁通量的變化率
B.交變電流的頻率
C.原線(xiàn)圈的輸入功率,副線(xiàn)圈的輸出功率
D.原、副線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
3.如圖a,一理想變壓器的原、副線(xiàn)圈分別為ab、cd.原線(xiàn)圈中通有如圖b所示的正弦式交流電,規(guī)定原線(xiàn)圈中由a到b為電流的正方向,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( )
A.在時(shí)刻,鐵芯中磁通量為零
B.在時(shí)刻,副線(xiàn)圈兩端c、d間電壓最大
4、
C.在時(shí)刻,副線(xiàn)圈c端電勢(shì)高于d端電勢(shì)
D.在時(shí)刻,副線(xiàn)圈兩端c、d間電壓最大
4.如圖所示,理想變壓器輸入電壓U1一定,兩個(gè)副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為n2和n3,當(dāng)把同一個(gè)電阻先后接在a、b間和c、d間時(shí),通過(guò)電阻的電流和電阻兩端的電壓分別為I2、U2和I3、U3,變壓器輸入的電流分別為I1,I1′,則 ( )
A. B.
C. D.U1(I1+I1′)=U2I2+U3I3
5.如圖(a)、(b)所示,當(dāng)圖中a、b
5、兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí),測(cè)得c、d間與g、h間的電壓均為110 V.若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓,則a、b與e、f間的電壓為 ( )
A.220 V,220 V
B.220 V,110 V
C.110 V,110 V
D.220 V,0
6.如圖,為一理想變壓器,K為單刀雙擲開(kāi)關(guān),P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,U1為加在原線(xiàn)圈兩端的電壓,I1為原線(xiàn)圈中的電流強(qiáng)度,則
6、 ( )
A.保持U1及P的位置不變,K由a合到b時(shí),I1將增大
B.保持U1及P的位置不變,K由b合到a時(shí),R消耗的功率減小
C.保持U1不變,K合在a處,使P上滑,I1將增大
D.保持P的位置不變,K合在a處,若U1增大,I1將增大
7.在某交流電路中,有一正在工作的變壓器,原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1=600,n2=120,電源電壓U1=220 V,原線(xiàn)圈中串聯(lián)一個(gè)0.2 A的保險(xiǎn)絲,為保證保險(xiǎn)絲不被燒毀,則 ( )
A.負(fù)載功率不能超過(guò)44 W
7、 B.副線(xiàn)圈電流最大值不能超過(guò)1 A
C.副線(xiàn)圈電流有效值不能超過(guò)1 A D.副線(xiàn)圈電流有效值不能超過(guò)0.2 A
8.如圖所示,變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比一定,原線(xiàn)圈的電壓為U1時(shí),副線(xiàn)圈的輸出電壓為U2,L1、L2、L3為三只完全相同的電燈,開(kāi)始時(shí),電鍵K開(kāi)啟,然后當(dāng)電鍵K閉合時(shí) ( )
A.電壓U1不變,U2變大
B.電燈L1變亮,L2變暗
C.電燈L1變暗,L2變亮
D.原線(xiàn)圈中的電流變大
9.在變電站里,經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流,所用的器材叫電流互感器。如下所示的四個(gè)圖中,能正確反應(yīng)其工作原理的是
8、 ( )
A
A
A
A
零線(xiàn)
火線(xiàn)
火線(xiàn)
零線(xiàn)
零線(xiàn)
火線(xiàn)
零線(xiàn)
火線(xiàn)
A. B. C. D.
10.如圖所示,在繞制變壓器時(shí),某人誤將兩個(gè)線(xiàn)圈繞在圖示變壓器鐵芯的左右兩個(gè)臂上,當(dāng)通以交流電時(shí),每個(gè)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過(guò)另一個(gè)線(xiàn)圈,另一半通過(guò)中間的臂,已知線(xiàn)圈1、2的匝數(shù)比為N1∶N2=2∶1,在不接負(fù)載的情況下
9、 ( )
A.當(dāng)線(xiàn)圈1輸入電壓220 V時(shí),線(xiàn)圈2輸出電壓為110 V
B.當(dāng)線(xiàn)圈1輸入電壓220 V時(shí),線(xiàn)圈2輸出電壓為55 V
C.當(dāng)線(xiàn)圈2輸入電壓110 V時(shí),線(xiàn)圈1輸出電壓為220 V
D.當(dāng)線(xiàn)圈2輸入電壓110 V時(shí),線(xiàn)圈1輸出電壓為110 V
11.如圖是變壓器電路,變壓器損失不計(jì),加在原線(xiàn)圈上的電壓Ul =3300V,輸出電壓U2 =220 V,繞過(guò)鐵芯的導(dǎo)線(xiàn)所接電壓表示數(shù)為2 V,則:
(1)原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1= ,n2= ;
(2)當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),電流表A2的示數(shù)I2=5 A,則電流表A
10、1的示數(shù)I1= ;
(3)當(dāng)S閉合時(shí),電流表A1示數(shù)變化是 。
12.如圖,已知n1∶n2=4∶3,R2=100Ω,變壓器沒(méi)有功率損耗,在原線(xiàn)圈上加上交流電壓
U1=40sin100πtV,則R2上的發(fā)熱功率是________W;若R3=25Ω,發(fā)熱功率與R2一樣,則流過(guò)原線(xiàn)圈的電流I1和流過(guò)R3的電流I3之比為_(kāi)_______。
第11題圖 第12題圖
13.在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),要考慮盡量減少輸電線(xiàn)上的功率損失。有一個(gè)坑口電站,輸送的電功率為P=500kW,當(dāng)使用U=5kV的電壓輸電時(shí),測(cè)得安裝在輸電線(xiàn)路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度。求:⑴這時(shí)的輸電效率η和輸電線(xiàn)的總電阻r。⑵若想使輸電效率提高到98%,又不改變輸電線(xiàn),那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電?
14.發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW,輸出電壓是250 V,用戶(hù)需要的電壓是220 V,輸電線(xiàn)電阻為10 Ω.若輸電線(xiàn)中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%,試求:
(1)在輸電線(xiàn)路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比;
(2)畫(huà)出此輸電線(xiàn)路的示意圖;
(3)用戶(hù)得到的電功率是多少?