選修物理交變電流變壓器、電能的輸送-資料下載頁
2025-06-10 02:41本頁面
【正文】 ；(2)求出所用的變壓器的原副線圈匝數比解析：線路上損耗的功率為P′=5000W，因為所以電流為I2=25A，線路上的電壓為U′=I2R=200V，U2=P/I2=100000/25V=4000V所以n1／n2=U1／U2=1／4U3=U2U′=3800V，U4=220Vn3／n4=U3／U4=190／11（雙選）某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數分別為an4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（ ） A． B． C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓 D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率答案：AD考點：變壓器工作原理、遠距離輸電解析：根據變壓器工作原理可知,，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有，所以，A正確，BC不正確。升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D正確。提示：理想變壓器的兩個基本公式是：⑴ ，即對同一變壓器的任意兩個線圈，都有電壓和匝數成正比。⑵，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。只有當變壓器只有一個副線圈工作時，才有。遠距離輸電，從圖中應該看出功率之間的關系是：P1=P2，P3=P4，P1/=Pr=P2。電壓之間的關系是：。電流之間的關系是：。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用，而不能用。特別重要的是要會分析輸電線上的功率損失。課后練習1．（雙選舉如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數之比為4∶1，原線圈接入一電壓為U＝U0sinωt的交流電源，副線圈接一個R＝ Ω的負載電阻．若U0＝220 V，ω＝100π Hz，則下述結論正確的是( )A．副線圈中電壓表的讀數為55 VB．副線圈中輸出交流電的周期為 sC． AD．原線圈中的輸入功率為110 W[答案] AC2．（單選）一理想變壓器原、副線圈匝數比n1∶n2＝11∶，輸入電壓U如圖所示，副線圈僅接入一個10 Ω的電阻．則( )A．流過電阻的電流是20 AB．與電阻并聯的電壓表的示數是100 VC．經過1分鐘電阻發(fā)出的熱量為6103JD．變壓器的輸入功率是1103W[答案] D3．（單選）一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2，當R增大時( )A．I1減小，P1增大 B．I1減小，P1減小C．I2增大，P2減小 D．I2增大，P2增大[答案] B4．（雙選）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數比為1∶5，原線圈兩端的交變電壓為u＝20 sin 100πt V．氖泡在兩端電壓達到100 V時開始發(fā)光．下列說法中正確的有( )A．開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB．開關接通后，電壓表的示數為100 VC．開關斷開后，電壓表的示數變大D．開關斷開后，變壓器的輸出功率不變[解析] 由u＝20 sin 100πt V可知，um＝20 V，f＝50 Hz，氖泡在一個周期內發(fā)光兩次，故其發(fā)光頻率為100 Hz，A選項正確．電壓表示數為U＝5＝100 V，B選項正確．開關斷開后電壓表示數不變，輸出功率變小，故C、D兩選項錯誤．[答案] AB5．(單選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C為電容器，已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則( )A． HzB．原線圈輸入電壓的最大值為200 VC． WD．通過R3的電流始終為零[解析] 由圖乙可知交流電頻率為50 Hz，所以A錯．副線圈電壓最大值U2＝I1R1＝20 V，由＝可知U1＝200 V，B錯．R1和R2并聯P2＝2/30≈ W．因電容器接交流電有充放電電流，故D錯．[答案] C6．(雙選)某小型水電站的電能輸送示意圖如所示，發(fā)電機的輸出電壓為200 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數分別為nn2，降壓變壓器原副線圈匝數分別為nn4(變壓器均為理想變壓器)．要使額定電壓為220 V的用電器正常工作，則( )A.＞B.＜C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率[解析] 由于輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率．P出－P損＝P入，故D正確.＝，＝，因為U1＝200 V＜U4＝220 V，U2＞U3＝U2－U線，故＞，選項A正確．[答案] AD7．(單選)圖7為遠距離高壓輸電的示意圖．關于遠距離輸電，下列表述不正確的是( )A．增加輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C．在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好[解析] 遠距離輸電過程中的主要能量損耗是輸電導線的發(fā)熱損耗，由P失＝I2R可以看出，在保證輸電功率的前提下有兩種方式可減小輸電中的能量損失：一是減少輸電線的電阻，由R＝ρ知，A正確．二是減小輸電電流，B正確．若輸電電壓一定，由P＝UI知輸送的電功率越大，輸電電流越大，則輸電中能量損耗P失＝I2R越大，C錯誤．在影響高壓輸電的因素中另一個重要因素是電暈放電引起的電能損耗，在輸電電壓越高時，電暈放電引起的電能損失越大，D正確．[答案] ABD17
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