变压器和电能的输送

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变压器 电能的输送

要点一 变压器
即学即用
1.如图所示为由一个原线圈n1和两个副线圈n2、n3组成的理想变压器,已知n1∶n2∶n3=
4∶2∶1,电阻R=3Ω,副线圈n2接2个“6 V, 6 W”灯泡,副线圈n3接4个3 W的灯
泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率.
答案 36 W
要点二 电能的输送
即学即用
2.图是远距离输电系统的示意图（为了简单,设用户的电器是电动机）,下列选项中正确的是（ ）

A.发电机能发电的主要原理是库仑定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原
理是法拉第电磁感应定律
B.发电机能发电的主要原理是安培定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原
理是库仑定律
C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律,变压器能变压的主要原理是库仑定律,电动机通电后能转动起来的主要
原因是法拉第电磁感应定律
D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律,变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律,电动机通电
后能转动起来的主要原理是安培定律
答案 D

题型1 变压器动态分析问题
【例1】如图所示为一理想变压器,S为双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为
加在原线圈两端的交变电压,I1为原线圈中的电流,则 （ ）
A.保持U1及P的位置不变,S由a接到b时,I1增大
B.保持U1及P的位置不变,S由b接到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,S接在a处,使P上滑时,I1增大
D.保持P的位置不变,S接在a处,当U1增大时,I1增大
答案 ABD
题型2 变压器原理的拓展应用
【例2】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2∶n3=44∶3∶1,原线圈两端输入
电压U1=220 V,在变压器输出端如何连接可使“20 V,10 W”灯泡L1正常发光？如何
连接可使“10 V,5 W”灯泡L2正常发光？通过计算,分别画出连接图.
答案 见下图

题型3 远距离输电问题
【例3】如图所示,某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输
电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4 %.求:

（1）若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?
（2）用如图所示的电路输电,若村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈
的匝数比各为多少?（不计变压器的损耗）
答案 （1）320 V5 760 W（2）1∶3 72∶11
题型4 生活物理
【例4】有一台发电机,供给一个学校照明用电,如图所示.升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,
输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220 V,40 W”灯6盏,若要保证全部电灯正常发光,则:

（1）发电机输出功率多大?
（2）发电机输出电压多大?
（3）输电效率是多少?
（4）若使用灯数减半并正常发光,发电机输出功率是否减半？
答案 （1）5 424 W （2）226 V （3）97 % （4）否

1.如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动
触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流,下列说
法正确的是（ ）
A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小
B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小
C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大
D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则I1减小
答案 BC
2.（2009•重庆模拟）如图两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时,测得c、d间与g、h
间的电压均为110 V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为（ ）

A.220 V,220 VB.220 V,110 VC.110 V,110 VD.220 V,0 V
答案 B
3.加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为E,内阻为r,与副线圈相连的负载电阻为R,
如图所示,则
（1）原线圈中的电流I1多大时,负载上获得的功率最大?最大功率是多少?
（2）若想使负载电阻获得最大功率,变压器匝数比多大?
答案 （1） （2）
4.有条河流,流量Q=2 m3/s,落差h=5 m,现利用其发电,若发电机总效率为50 %,输出电压为240 V,输电线总电阻
R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6 %,为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝
数比各是多少?能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光?
答案 6∶125 235∶11 470盏