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1、在解决变压器问题中注意的几个细节河北内邱中学（054200 ）宋建红Mysjh_18任何一个闭合电路都是由电源和外电路组成的，在涉及到变压器问题中也不例外，因而弄清一个闭合电路哪一段做为“电源”，哪一段做为“外电路”，是正确应用“闭合电路欧姆定律”解决问题的关键。当把变压器接到电路中时，原线圈所在的闭合电路中，原线圈是作为负载的；在副线圈所在的闭合电路中，副线圈是做为电源而为用户端（或下一级变压器）供电，而理想变压器在电路中只是对输入变压器的电压起升（或降）压的作用，其本身是不损耗能量的，但在输送电能的过程中，因输电线有电阻而在输电线上有电压及功率的损失，用户端中得到输送端电能的一部分。下面针
2、对学生在解决此类问题时容易出错的地方，笔者谈几点看法。一、变压器的两个基本公式：（ 1）电压关系：U 1n1（原副线圈各1 个）是指原、副线圈两端所加电压与其匝U 2n2数成正比；（ 2）电流关系：I 1n2 （原副线圈各1 个）是指通过原、副线圈的电流与其匝数成I 2n1反比。二、变压器（匝数比恒定）接入电路中时输入与输出电压、电流及功率的关系：（ 1）输入电压 U 1 决定输出电压 U 2 ，与负载电阻大小无关；（ 2）输出电流 I 2 决定输入电流 I 1 ，与负载电阻大小有关；（ 3）输出功率 P2 决定输入功率 P1 ，与负载电阻大小有关。例 1.如图 1 所示，理想变压器的副线圈上
3、，通过输电线接两个相同的灯泡L1 和 L2 ，输电线的等效电阻为 R，原线圈输入端接最大值恒定的交流电压，回路中接有一块理想电流表， 当开关 S 接通时， 以下说法正确的是（）A . 原线圈中电流表示数增大；B . 副线圈两端MN 的输出电压增大；C . 灯泡 L1 的亮度变暗；D . 输电线上产生的损耗增大。解析：原线圈两端的输入电压U 1 不变，由 U 1n1 知，副线圈的输出电压U 2 （即 U MN ）U 2n2不变， B 错；当开关 S 闭合时，灯泡L2 并联到 L1 两端，使副线圈所在回路的总电阻变小，由闭合电路欧姆定律得，通过输电线的电流I 2 变大，输电线分压U R 变大，损耗
4、功率变大，D 正确；副线圈的输出电压U 2 不变，故灯泡两端电压 U L1 变小，灯 L1 的实际功率变小，灯泡变暗， C 正确；副线圈所在回路的总电阻变小，副线圈损耗的总功率P2变大，原线圈的输入功率 P1 变大，通过电流表的电流I 1 变大， A 正确。选 A 、 C、 D。例 2.如图 2 所示，理想变压器的原线圈与灯泡A 串联后，加上交变电压U ，副线圈两端电压为U 2 ，接有 B 和 C 两个灯泡，若A 、 B 、 C 是三个相同的灯泡且均正常发光，则U :U 21解析：灯泡A 、 B 、 C 是三个相同的灯泡，当都正常发光时有：U AU BU C 和I AI BI C ， 对 于
5、副 线 圈 所 在 回 路 ， 灯 泡 B 、 C 并 联 ， 所 以 通 过 副 线 圈 的 电 流I 2I BI C2I A ，输出电压 U 2 U BU C ；对于原线圈所在回路的电流有I 1I A ，因为输入功率P1 等于输出功率 P2 ，即 U 1 I 1 U 2 I 2 知，可得 U 12U 2 ，所以输入电压UU AU 13U A ，因而得出 U :U 231: 。三、解决远距离输电问题，应注意以下几点：（远距离输电示意图如图3）图 31. 远距离输送的功率 P（一般情况下）保持不变；2. 远距离输电采用高压输送电能，这里说的高压指的是升压变压器副线圈的输出电压U 2 。3. 在
6、解决远距离输电的能量损失问题，主要解决的是中间环节的能量损失，即升、降压变压器之间的输电线的能量损失，损失功率有 P损( P )2 R ，损失的电压 U 损( P ) R 。U 2U 24. 升、降压变压器之间的闭合电路中，升压变压器的副线圈是“电源”，而降压变压器的原线圈是“负载”，所以有U 2U 损U 3，P用户PP损 。例 3. 发电机的输出电压为220V，输出功率为44kW，每条输电线电阻为 0.2 ，求用户得到的电压和电功率各为多少？如果发电站先用变压比为1： 10 的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10： 1的降压变压器降压给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？解析：
7、（ 1）输电线上的电流IP44000 A200 AU220损失的电压 U RIR20.2200V80V损失的功率 PRU R I80200W16kW用户得到的电压U 用户UU R140V得到的功率为 P用户PPR28kW（ 2）已知升压变压器的匝数比n1: n2110: ，输入电压 U 1 220V因此，升压变压器的输出电压U 2n2 U 12200Vn12P4400020 A输电线上的电流I RAU 22200损失的电压 U RI R R20.220V8V因而，降压变压器的输入电压U 3U 2U R 2192V已知降压变压器的匝数比n3 : n4101: ，所以用户得到电压 U 4n4 U 3 219.2Vn3又知损失的功率PR U R I820W160W因而，用得到的功率P用户PPR43.84kW电话： 0319 6892180手机：2008 年 5 月 20 日3