第2节 变压器 远距离输电
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夯实基础
1.变压器的构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的与交流电源相接的__原线圈__和与负载连接的__副线圈__组成,如图所示.
2.变压器的原理:根据电磁感应现象中的__互感__来改变交流电的电压.
3.理想变压器:
(1)无漏磁,即原、副线圈中的磁通量Φ,磁通量变化率相同;
(2)线圈无电阻,即原、副线圈两端电压U=E=n;
(3)无能量损失,P出=P入,即I2U2=I1U1.
4.理想变压器的几个基本关系式:
(1)功率关系:__P入=P出__.
(2)电压关系:
①只有一个副线圈时=____.
②有多个副线圈时=____=____=…
(3)电流关系:
①只有一个副线圈时:=____.
②有多个副线圈时:依U1I1=__U2I2__+__U3I3__+…,可推出:I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn.
(4)频率关系:f1=f2,变压器不改变交变电流的频率.
注意:变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压.
5.常见变压器
(1)自耦变压器——调压变压器.
(2)互感器
电压互感器(n1>n2):用来把__高电压__变成__低电压__,原线圈__并联__在两输电线之间,副线圈接交流电压表并接地.
电流互感器(n12):用来把__大电流__变成__小电流__,原线圈__串联__在一根输电线中,副线圈接交流电流表并接地.
考点突破
例1如图所示,正弦交流电源的电压有效值保持恒定,电流表为理想交流电流表,理想变压器的副线圈接电阻R1和R2,R1和R2的阻值分别为1 Ω和3 Ω.当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I,则( )
A.开关闭合前后,流经R1的电流之比为1∶4
B.开关闭合前后,流经R1的电流之比为1∶2
C.开关闭合前后,副线圈的输出电压比为4∶1
D.开关闭合前后,变压器的输入功率之比为1∶2
【解析】根据题意,该理想变压器原线圈两端电压U1不变,原、副线圈匝数比一定,故副线圈电压U2保持不变,与开关S闭合断开无关,C错误;开关断开时,副线圈电流I2==U2;闭合开关后,副线圈电流I2′==U2,故开关闭合前后,流过电阻R1的电流之比I2∶I2′=,A正确,B错误;闭合开关前,变压器输入功率为P=IU1;在闭合开关之后,变压器输入功率为P′=4IU1,故开关闭合前后,变压器输入功率之比为1∶4,D错误.