2、几个常用关系式:

若发电站输出电功率为P,输出电压为U,用户得到的电功率为P’,用户得到的电压为U’,输电导线的总电阻为R。(如图)

①导线损失的电压△U=U-U’=IR。

②输电电流I=P/U=(U-U’)/R。

③输电导线上损失的电功率P= P-P’=I2R=P2R/U2

由以上公式可知,当输送的电功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电导线上损耗的功率就减少到原来的1/n2

[应用2](07年佛山市教学质量检测.14)水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能,是功在当代,利在千秋的大事,现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。

(1)设发电机输出电压为500V,在输送途中允许的电阻为5Ω,许可损耗总功率的5%,则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多大?

(2)若所用发电机总效率为50%,要使发电机能发挥它的最佳效能,则拦河坝至少要建多高?g取10m/s2

导示:(1)设送电电流为I,损耗的功率为P、导线R线,由P=I2R得:

   

设送电电压为U,由P=IU得:

 

则升压变压器原副线圈匝数比:

   

(2)发电时水的重力势能转化为电能

故:mgh×50%=Pt ,其中

 

类型一理想变压器动态问题分析

[例1]如图,为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则(   )

A.保持U1P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大

B.保持U1P的位置不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小

C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大

D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大

导示:K由a合到b时,n1减小,由U1/U2=n1/n2,可知U2增大,P2=U22/R随之增大,而P1=P2,又P1=I1U1,从而I1增大,A正确;K由b合到a时,与上述情况相反,P2将减小,B正确;P上滑时,R增大,P2=U22/R减小,又P1=P2P1=I1U1,从而I1减小,C错误;U1增大,由U1/U2=n1/n2可知,U2增大,I2=U2/R随之增大,由I1/I2=n2/n1可知I1也增大,D正确。故选项A、B、D正确。

处理这类问题的关键是分清变量和不变量,弄清理想变压器中“谁决定谁”的问题。注意因果关系,对电压而言,输入决定输出;而对于电流、功率,输出决定输入。

类型二变压器原理的拓展应用

[例2]在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁心的左右两个臂上,当通以交变电流时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,已知线圈1、2的匝数之比n1:n2=2:1,在不接负载的情况下(   )

A、当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为110V

B、当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为55V

C、当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为220V

D、当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为110V

导示:该题考查的是变压器的原理,若不去深入研究变压器的变压原理,只死记公式,很容易错选。

该题给出的变压器的铁心为日字形,与考生熟知的口字形变压器不同,且通过交变电流时,每个线圈产生的磁通量只有一半通过另一线圈,故电压比不再成立。所以只能利用电磁感应定律,从变压器的原理入手,才能解出该题。

当线圈1作为输入端时,

  

因为U1=220V,所以U2=55V,所以选项B对。

当线圈2作为输入端时,

因为U2′=110V,所以U1′=110V,所以选项D对。

 0  423607  423615  423621  423625  423631  423633  423637  423643  423645  423651  423657  423661  423663  423667  423673  423675  423681  423685  423687  423691  423693  423697  423699  423701  423702  423703  423705  423706  423707  423709  423711  423715  423717  423721  423723  423727  423733  423735  423741  423745  423747  423751  423757  423763  423765  423771  423775  423777  423783  423787  423793  423801  447090 

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