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第2讲 变压器 电能的输送
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1
[主干知识·梳理]
一、理想变压器
1.构造和原理
(1)构造:如图所示,变压器是由____________和绕在铁芯上的________组成的。
(2)原理:电磁感应的互感现象。
闭合铁芯
两个线圈
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P入=P出
U2I2+U3I3+…+UnIn
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3.几种常用的变压器
(1)自耦变压器——调压变压器,如图A、B所示。
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低电压
小电流
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二、远距离输电
1.输电过程(如图所示)
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IR
I2R
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[易错易混·诊断]
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
变压器是生活、生产用电的必备设备,如图所示是电能输送的简单示意图。
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(1)对于恒定电流,变压器没有变压作用。( )
(2)理想变压器的基本关系式中,电压和电流均为有效值。( )
(3)变压器能改变交变电流的频率。( )
(4)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。
( )
√
√
×
×
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(5)变压器副线圈接入负载越多,原线圈的输入电流越小。( )
(6)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。( )
(7)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。( )
(8)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。( )
×
√
√
√
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1.理想变压器的工作原理
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2.理想变压器的基本关系
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3.变压器问题的两点说明
(1)分析原线圈与负载串联的变压器电路时要注意变压器的输入电压不等于电源电压,而是等于电源电压减去串联负载的电压,即U1=U源-U串。
(2)分析含有二极管的变压器电路问题时,要注意理想二极管的单向导电性对交变电流的影响及对应有效值的变化。
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[典例] (2022·山东卷)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos(100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时,功率为12 W。下列说法正确的是( )
A.n1为1 100匝,Um为220 V
B.BC间线圈匝数为120匝,流过R的电流为1.4 A
C.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz
D.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A,周期为0.02 s
D
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B
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2.充电器给手机充电的简化原理图如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶2,原线圈接220 V交流电,副线圈通过理想二极管连接手机。下列说法正确的是( )
A.副线圈的电流为8 A
B.手机两端的电压为8 V
C.通过手机的电流为直流电
D.拔掉手机,充电线两端电压为零
C
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1.理想变压器的动态分析常见的两种情况
匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况
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