内容正文:
第二章 交变电流
习题课4 变压器的应用及远距离输电问题
[学习目标] 1.进一步理解变压器的原理及规律. 2.熟练应用变压器原、副线圈的决定因素解决动态分析问题. 3.熟悉远距离输电中的各物理量关系和损耗问题,熟练解决远距离高压输电中的实际问题.
理想变压器的规律分析
[合 作 探 究·攻 重 难]
如图1所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈接入一电压为u=U0sin ωt的交流电源,副线圈接一个R=27.5 Ω的负载电阻,若U0=220eq \r(2) V,ω=100π rad/s,则下述结论正确的是( )
图1
A.副线圈中电压表的读数为55 V
B.副线圈中输出交变电流的周期为eq \f(1,100π) s
C.原线圈中电流表的读数为0.5 A
D.原线圈中的输入功率为110eq \r(2) W
思路点拨:①由eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2)可求负线圈电压.
②由U1I1=eq \f(U\o\al(2,2),R)可求I1.
AC [原线圈电压有效值为U=220 V,电压表读数为U2=eq \f(220,4) V=55 V,周期T=eq \f(2π,ω)=eq \f(1,50) s,副线圈中电流I2=eq \f(U2,R)=2 A,原线圈中电流I1=eq \f(I2,4)=0.5 A,P=I1U=110 W.]
1功率关系:P入=P出.
2电压关系:eq \f(U1,n1)=eq \f(U2,n2)=eq \f(U3,n3)=…….
3电流关系:若只有一个副线圈eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1).
若有多组副线圈n1I1=n2I2+n3I3+…….
4变压器不改变频率.
[针对训练]
1.如图2所示,理想变压器原线圈的匝数为1 000匝,两个副线圈的匝数分别为n2=50匝和n3=100匝,L1是“6 V 2 W”的小灯泡,L2是“12 V 4 W”的小灯泡.当原线圈接上交变电压时,L1、L2都正常发光,那么,原线圈中的电流为( )
【导学号:97752143】
图2
A.eq \f(1,60) A B.eq \f(1,30) A
C.eq \f(1,20) A D.eq \f(1,10)
C [