2017-2018学年人教版选修1-1 变压器 高压输电 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修1-1   变压器  高压输电     第1课时    学案第3页

(2)电路知识:U2=ΔU+U1

ΔU=I2R.

(3)变压器知识:==

==.

其中ΔP=IR,ΔU=I2R往往是解题的切入点.

例3 某发电站通过燃烧煤来发电.发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户,发电机输出功率是120 kW,输出电压是240 V,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25,输电线的总电阻为10 Ω,用户需要的电压为220 V.则:

(1)输电线上损耗的电功率为多少?

(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少?

答案 (1)4 000 W (2)

解析 (1)根据理想变压器的变压规律

得输电电压

U2=U1=×240 V=6 000 V

输电电流I2== A=20 A

输电线上损失的功率P损=Ir=202×10 W=4 000 W.

(2)输电线上损失的电压

U损=I2r=20×10 V=200 V

降压变压器原线圈两端的电压

U3=U2-U损=6 000 V-200 V=5 800 V

根据理想变压器的变压规律得:

===

远距离输电问题分析

例4.一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电,输电线路总电阻R线=1kΩ,到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则(  )

A.T1原、副线圈电流分别为103A和20A

B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V

C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1

D.有6×104盏灯泡(220V,60W)正常发光

答案 ABD

解析 根据题意画出输电线路示意图如图所示.

对升压变压器有P1=U1I1,可知I1=103A,由输电线上消耗的功率ΔP=IR线=400kW,可知输电线上电流为I2=20A,A项正确;T1的变压比为I2∶I1=1∶50;根据P=U2I2得U2=2×105V,输电线上电压ΔU=I2R线=20000V,则副线圈输入电压为U3=U2-