第2节变压器电能的输送一、理想变压器1.构造如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。2.原理电流磁效应、电磁感应。3.理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系根据能量守恒可得:原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即P入=P出电压关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比,公式:=,与负载、副线圈的个数无关电流关系(1)只有一个副线圈时:=(2)有多个副线圈时:由P入=P出得I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn或I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn频率关系f1=f2(变压器不改变交变电流的频率)4.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器,如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。甲乙丙丁(2)互感器二、电能的输送如图所示,若发电站输出电功率为P,输电电压为U,用户得到的电功率为P′,用户的电压为U′,输电线总电阻为R。1.输出电流I===。2.电压损失(1)ΔU=U-U′。(2)ΔU=IR。3.功率损失(1)ΔP=P-P′。(2)ΔP=I2R=R。4.减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R。由R=ρ知,可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线。(2)减小输电线中的电流。在输电功率一定的情况下,根据P=UI,要减小电流,必须提高输电电压。1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)变压器能改变交变电流的电压,不能改变交变电流的频率。(√)(2)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压。(×)(3)变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小。(×)(4)增大输电导线的横截面积不利于减少输电过程中的电能损失。(×)(5)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。(√)(6)在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越大。(√)2.(沪科版选修3-2P75T3)如图所示为一理想变压器,其原、副线圈匝数之比n1∶n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R组成闭合电路。当直导线MN在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时,电流表的示数是10mA,那么电流表的示数是()A.40mAB.0C.10mAD.2.5mAB[由于直导线MN匀速运动,则MN切割磁场产生的电流恒定,线圈中产生的磁通量也是恒定的,所以不会引起副线圈的磁通量变化,所以副线圈中不会有感应电流产生,即电流表A2的示数为0,选项B正确。]3.(粤教版选修3-2P59T4改编)如图所示,P是电压互感器,Q是电流互感器,如果两个互感器的变压比和变流比都是50,电压表的示数为220V,电流表的示数为3A,则输电线路中的电压和电流分别是()A.11000V,150AB.1100V,15AC.4.4V,16.7AD.4.4V,0.06AA[由两个互感器的变压比和变流比可知输电线路中的电压为U=220×50V=11000V,电流为I=3×50A=150A,故A正确。]4.(人教版选修3-2P50T3改编)从发电站输出的功率为220kW,输电线的总电阻为0.05Ω,用110V和11kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为()A.100∶1B.1∶100C.1∶10D.10∶1A[由P=UI得输电线的电流I=,则输电线上由电阻造成的电压损失ΔU=IR=R,所以两种情况下:ΔU1∶ΔU2=U2∶U1=100∶1,A正确。]5.(人教版选修3-2P44T5改编)如图所示的电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是()A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动[答案]D理想变压器基本规律的应用[依题组训练]1.(2019·江苏高考)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20V时,输出电压()A.降低2VB.增加2VC.降低200VD.增加200VD[理想变压器的电压与匝数关系为==,整理可得=,即原、副线圈匝数比等于电压变化量之比,当ΔU1=20V时,ΔU2=200V,选项D正确。]2.(多选)(2016·全...