第2讲 变压器 电能的输送
一、变压器原理
1．构造和原理(如图所示)
(1)主要构造：由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。
(2)工作原理：电磁感应的互感现象。
2．理想变压器的基本关系式
(1)电压关系：＝，若n1＞n2，为降压变压器；若n1＜n2，为升压变压器。
(2)电流关系：＝，只适用于只有一个副线圈的情况。
3．互感器
(1)电压互感器，用来把高电压变成低电压。
(2)电流互感器，用来把大电流变成小电流。
特别提醒 (1)如果变压器没有漏磁和能量损失，这样的变压器是理想变压器。
(2)变压器只能改变交变电流的电流和电压，不能改变恒定电流的电流和电压。
二、电能的输送
1．输电损耗
(1)功率损失：设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP＝I2R。
(2)降低输电损耗的两个途径。
①一个途径是减小输电线的电阻。由电阻定律R＝ρ可知，在输电距离一定的情况下，为减小电阻，应当用电阻率小的金属材料制造输电线。此外，还要尽可能增加导线的横截面积。
②另一个途径是减小输电导线中的电流，由P＝UI可知，当输送功率一定时，提高输电电压可以减小输电电流。
2．远距离输电过程的示意图(如图所示)
对理想变压器，各物理量的关系为
①P1＝P2，P2＝P损＋P3，P3＝P4＝P用。
②＝，U2＝U3＋U线，＝。
③n1I1＝n2I2，I2＝I线＝I3，n3I3＝n4I4。
(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)
1．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。(×)
2．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。(×)
3．变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之增大。(√)
4．变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。(√)
5．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。(√)
1．(变压器的工作原理及应用)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( )
A．200 B．400
C．1 600 D．3 200
解析 由变压器变压比＝，可知n2＝n1＝×800＝400，B项正确。
答案 B
2．(远距离输电)(多选)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的有( )
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析 本题考查变压器、远距离输电，意在考查考生的推理能力。设升压变压器的匝数比为N1，降压变压器的匝数比为N2，发电厂输出电压为U1，输出功率为P1，则升压变压器的输出电压为N1U1，输电线中的电流为，输电线损耗的功率为，降压变压器输出电压为，输电线上损耗的功率占总功率的比例为，可见，当输出功率P1增大时，比例增大，C、D两项正确。
答案 CD
