第2講變壓器電能的輸送

2024年11月11日，位于湖北武漢東湖高新區(qū)科學(xué)島片區(qū)港灣路北側(cè)的全國(guó)最大規(guī)模

“零碳”智慧變電站——110千伏慶云變電站成功投運(yùn)。該站采用天然酯變壓器、潔凈

情

境空氣GIS等環(huán)保電氣設(shè)備，深化變電站節(jié)能設(shè)計(jì),降低全站運(yùn)行能耗。請(qǐng)思考：

導(dǎo)

思（1）變壓器的工作原理是什么？可以改變直流電壓?jiǎn)幔?/p>

（2）理想變壓器的原、副線圈功率、電壓、電流、頻率等物理量分別是什么關(guān)系？

（3）為什么采用高壓輸電可以降低遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的能量損失？

國(guó)知識(shí)構(gòu)建

一閉合鐵芯

|-f^一—原線圈（初級(jí)線圈）：與______連接的線圈

一副線圈（次級(jí)線圈）：與連接的線圈

理

工作

想電磁感應(yīng)中的現(xiàn)象

原理

變

壓L電壓關(guān)系：3=

器5

一功率關(guān)系：以=

基本

關(guān)系（只有一個(gè)副線圈）

電流關(guān)系-

L。/k叼4+均。+…+%，.（多個(gè)副線圈）

1—頻率關(guān)系：兒=人

【答案】交流電源負(fù)載互感a夕出出

“2"1

?國(guó)小題試做

1.（2022?北京卷,4）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為

22000V,輸出電流為300mA。該變壓器（）

[A]原、副線圈的匝數(shù)之比為100：1

[B]輸入電流為30A

[C]輸入電流的最大值為15V2A

[D1原、副線圈交流電的頻率之比為1:100

【答案】B

輸電發(fā)用

電(AP.AC/)P'M

示意圖站戶

底跡*/=哈掾

電

能

電壓損失］~「

的AU=_____

輸

送AP=P-P'

-（功率損失

AP=____

電流，必須提高

【答案】三【R即（/R橫截面積小輸電電壓

考點(diǎn)一理想變壓器的原理及應(yīng)用

1.理想變壓器的基本關(guān)系式

功率原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率,。入=產(chǎn)出，且輸出功率P出決定輸入功

關(guān)系率尸入

電壓

原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比,注空,與副線圈的個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)，且S決定S

關(guān)系

①只有一個(gè)副線圈時(shí)，產(chǎn)，且〃決定/I

,2叫

電流

②有多個(gè)副線圈時(shí)，由。入=尸出得U/=S/2+S/3+…+UJ”或

關(guān)系

/g=/2〃2+/3〃3+...輸出決定輸入

?2.（2024?廣東肇慶期末）特高壓交流輸電是指100kV及以上的交流輸電，具有輸電容量天、距

離遠(yuǎn)、損耗低等突出優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)距離輸送功率恒定的交流電時(shí),若輸送電壓由原來(lái)的50kV提

高到200kV的特高壓，下列說(shuō)法正確的是（）

［A］若輸電線不變，輸電線上的電流增大為原來(lái)的4倍

［B］若輸電線不變，輸電線上損失的電壓降低為原來(lái)的;

［C］若輸電線不變，相同時(shí)間內(nèi)，輸電線上損失的電能降低為原來(lái)的;

［0］使用材料、粗細(xì)相同的輸電線時(shí)，若使輸電線上損失的功率不變，傳輸距離可提升到原來(lái)

的4倍

【答案】B

頻率

力=/2,變壓器不改變交變電流的頻率

關(guān)系

2.幾種常用的變壓器

（1）自耦變壓器——調(diào)壓變壓器,如圖甲（降壓作用）、乙（升壓作用）所示。

（2）互感器。

①電壓互感器。心〃2）：把高電壓變成低電壓，如圖丙所示。

②電流互感器（小v〃2）：把大電流變成小電流，如圖丁所示。

丙丁

［例I］【變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用】（2024?海南卷,9）（多選）電動(dòng)汽車充電站變壓器輸入電壓

為10kV,輸出電壓為220V,每個(gè)充電樁的輸入電流為I6A,設(shè)原、副線圈函數(shù)分別為小、

〃2,輸入正弦式交流電的頻率為50Hz,則下列說(shuō)法正確的是（）

充充

n2電電

樁樁

［AJ交流電的周期為0.02s

［B］原、副線圈匝數(shù)比〃：〃2=11：500

［C］輸出的最大電壓為220V

［D］若10臺(tái)充電樁同時(shí)使用，輸入功率為35.2kW

【答案】AD

【解析】已知輸入正弦式交流電的頻率為50Hz,則交流電的周期為T(mén)=>0.02s,A正確;

根據(jù)理想變壓器原、副線圈的電壓與線圖匝數(shù)的關(guān)系可得，_?_1。：：。3_500用錯(cuò)誤;理想變

〃2U?22011

壓器的榆出電壓為有效值，可知副線圖榆出的最大電壓為t/2m=V2t/2=220V2V,C錯(cuò)誤;若

10臺(tái)充電樁同時(shí)使用，理想變壓器輸出的功率為尸2.『105/2=10x220Vxl6A=

35200W=35.2kW,由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可得，揄入功率為尸1必=。2總=

甲

設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為弋,原線圖電壓為電流表的電流為人根據(jù)理想變壓器

原、副線圖電壓與匝數(shù)成正比，則副線圈電壓5=25,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，原線圖電流

/|=2〃,由歐姆定律氏+&#,則等效電阻火書(shū)當(dāng)」誓二（心+&）,由4Q</?3+/?2<12。，得

12112/24

1Q<R^<3Q;其次,將定值電阻凡視為電源內(nèi)阻，作出等效電源輸出功率與外電阻阻值

即等效電阻阻值的關(guān)系圖,如圖乙所示,

乙

由Ri=3C,且公由圖像可知,R普增大時(shí)輸出功率也增大，當(dāng)〃產(chǎn)R=3。時(shí)輸出功率

最大，有尸m暇=3W,故A正確,D錯(cuò)誤;當(dāng)?shù)刃щ娮枞∽钚≈导碦產(chǎn)1C時(shí)，電路電流最大,

此時(shí)電流表示數(shù)最大，由歐姆定律得A=1.5A,故B錯(cuò)誤;當(dāng)?shù)刃щ娮枞∽畲?/p>

kR]+ZR43+1

值即產(chǎn)。時(shí)，原線圖兩端的電壓最大，則產(chǎn)由變壓器原理可知,電壓表

R3R1+R號(hào)3V,

示數(shù)的最大值為S=2Ui=6V,故C正確。

總結(jié)提升

原線圈回路含有用電器的電路分析

圖甲中，當(dāng)處變化時(shí)判斷理想變壓器原線圈中/1的變化情況及修、心的功率變化情況,

可以把圖甲等效畫(huà)成圖乙。

甲乙

由2效，州%』，"以聯(lián)立得R效普華也譽(yù)=（%）2&,即變壓器與色可等效為一個(gè)

nn

11U?Fl?，2*2>1八2，12'12

R

電阻，等效阻值為R效=（七2心;原線圈電壓Ux=-^-U.

兀2A1+R效

[例4]r一原多副“變壓器】（2024?廣東模擬）如圖所示，理想變壓器原線圈所在電路的輸

入端接畬電壓后效值為220V的正弦式交變電流,匝數(shù)為30的副線圈2與規(guī)格為T(mén)2V36

W”的燈泡L1連接,副線圈3與規(guī)格為“18V54W”的燈泡L2連接,原線圈與額定電壓為

40V的燈泡L連接。若電路接通時(shí)，三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，則下列說(shuō)法正確的是()

[A]原線圈1兩端的電壓為220V

[B]原線圈1的匝數(shù)為500

[C]副線圈3的匝數(shù)為50

[D]通過(guò)燈泡L的電流有效值為0.5A

【答案】D

【解析】三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，可知原線圓1兩端的電壓為5=220V-40V=180V,故A

錯(cuò)誤;設(shè)原線圉1的匝數(shù)為根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得安蟲(chóng)■，解得〃尸450,故B錯(cuò)誤;設(shè)

副線閹3的匝數(shù)為根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得為巴.解得〃3=45,故C錯(cuò)誤;設(shè)通過(guò)燈泡

u

3n2

L的電流有效值為/,則有U1/=P2+P3,解得/=o.5A,故D正確。

考點(diǎn)二理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析

1.匝數(shù)比不變，負(fù)載變化

如圖所示，而數(shù)比不變，負(fù)載變化的情況的分析里路:

瞿不變，負(fù)載R變化

⑴5不變,根據(jù)修，輸入電壓5決定輸出電壓S,可以得出:不論負(fù)載電阻R如何變化,S

U2H2

不變。

(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí),/2變化,根據(jù)輸出電流，2決定輸入電流八,可以判斷人的變化。

(3)/2變化引起P2變化，根據(jù)凸=尸2,可以判斷Pl的變化。

2.負(fù)載不變，匝數(shù)比變化

如圖所示,負(fù)載電阻不變，匝數(shù)比變化的情況的分析思路：

qp][]R

密改變，負(fù)載R不變

（1）S不變；發(fā)生變化,3變化。

n2

（2）R不變,5變化,/2發(fā)生變化。

⑶根據(jù)尸2=字和P尸P2、外=。小,可以判斷尸2變化時(shí)發(fā)生變化;5不變/發(fā)生變化。

[例5]【匝數(shù)比不變，負(fù)載變化】（2024?廣東揭陽(yáng)階段練習(xí)）如圖是變壓器通過(guò)降壓給用戶

供電的示意圖，變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)電壓，負(fù)載變化時(shí)，輸入電壓不變，輸出電壓通

過(guò)輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用及。表示，變阻器及代表用戶用電器的總電阻,

當(dāng)用電器增加時(shí),相當(dāng)于R的值減?。椿蛳乱苿?dòng)）。變壓器當(dāng)成理想變壓器，交流電表

均看成理想中表，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，卜.列說(shuō)法正確的是（）

[B]V2示數(shù)不變,A2示數(shù)大變

[C]區(qū)0消耗功率變大,V3示數(shù)變小

[D]必與Ai示數(shù)乘積小于V2與A2示數(shù)乘積

【答案】C

【解析】依題意，變壓器輸入電壓不變，即5示數(shù)不變，根據(jù)2a可知榆出電壓也不變，即

lJ2n2

V2示數(shù)不變；當(dāng)用電器增加時(shí),相當(dāng)于R的值減小，由/2空7,可知副線圈電路電流增大，即

A2示數(shù)變大,根據(jù)絲，可知原線圖電流也增大，即A1示數(shù)變大、故A、B錯(cuò)誤;依題意,Ro消

2

耗功率為P?O=/2/?O,/2變大，可知&o消耗功率變大，由5=5-小5不變,h變大，可知V、

示數(shù)變小，故C正確;理想變壓器沒(méi)有能量損失，可得UJi=S；2,即Vi與A）示數(shù)乘積等于

V2與A2示數(shù)乘積，故D錯(cuò)誤。

[例6]【負(fù)載不變,匝數(shù)比變化】（2024?全國(guó)甲卷,19）（多選）如圖，理想變壓器的副線圈接入

電路的匝數(shù)可通過(guò)滑動(dòng)觸頭T調(diào)節(jié),副線圈回路接有滑動(dòng)變阻器R、定值電阻&和拈、

開(kāi)關(guān)SoS處于閉合狀態(tài)，在原線圈電壓U。不變的情況卜.，為提高R1的熱功率，可以（）

［A］保持T不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器及的滑片向/端滑動(dòng)

［B］將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變

［C］將T向a端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向/端滑動(dòng)

［D］將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)

【答案】AC

【解析】保持T不動(dòng)，變厘器的榆出電壓不變，并聯(lián)電路兩端也壓不變，滑動(dòng)變阻器R的滑

片向/端滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小,由串聯(lián)電路分壓原理可知內(nèi)兩端的電壓增大,處的

熱功率增大,A正確。T向b端移動(dòng)時(shí)，變壓器副線圖接入電路的匝數(shù)減少,變壓器的輸出

電壓減小，若滑動(dòng)變阻器R的滑片位道不變,則各電阻兩端的電壓減小,R的熱功率減?。?/p>

若滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，則R］兩端的電壓減

小,Ri的熱功率減小,B、D錯(cuò)誤。T向a端移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出也壓增大，并聯(lián)電路兩端電

壓增大，滑動(dòng)變阻器R的滑片向/端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入但路的電阻減小，則R\兩端的電

壓增大園的熱功率增大。正確。

考點(diǎn)三電能的輸送

1.降低輸電損耗的兩個(gè)途徑

⑴減小輸電線的電阻孔由/?=，知，可增大導(dǎo)線的橫截面積、采用電阻率小的材料做

導(dǎo)線。

(2)減小輸電導(dǎo)線中的電沆。在輸電功率?定的情況下，根據(jù)P=U/,要減小電流，必須提高輸

電電壓。

2.遠(yuǎn)距離高壓輸電的分析

(1)厘清輸電電路圖的一個(gè)回路(如圖)。

①在電源回路中/后U\l=PlO

2

②在輸送回路中,/2=%=/3,S=AU+S,AU=/2Rtt,AP=/2^線。

③在用戶回路中，尸4="/4=尸用戶o

(2)抓住兩組關(guān)聯(lián)式,。

①理想的升壓變壓器聯(lián)系著電源回路和輸送回路，由理想變壓器原理可得

yl_nl八/2p_p

員F7=PLP2°

②理想的降壓變壓器聯(lián)系著輸送回路和用戶回路，由理想變壓器原理可■得

(>4n3

(3)區(qū)別三種電壓和三種電功率。

輸電電壓U取u苴

輸電線上損失

bU=I收R相

電壓的電壓

用戶得到降壓變壓器的

的電壓輸出電壓

輸電功率。輸P箱=/松u偷

輸電線上損失

△P屋R段

電功率的電功率△尸

用戶得到的

P

電功率夕用

(4)掌握一個(gè)守恒觀念。

功率關(guān)系:P=P2=AP+P3=&P+P4,其中AP=AU，I松=/線2R產(chǎn)乎。

'R戲

[例7]【電能輸送中的電路動(dòng)態(tài)分析】(2023?天津卷,6)如圖為輸電線為用戶輸電的情景,

電路中升壓變壓器「和降壓變壓器T2都認(rèn)為是理想變壓器，中間輸電電路電阻為用下列

說(shuō)法正確的有()

家庭電路

[A]Ti輸出電壓與T2輸入電壓相等

[B]T.輸出功率大于T，輸入功率

［C］若用戶接入的用電器增多，則R功率降低

［D］若用戶接入的用電器增多，則T?輸出功率降低

【答案】B

【解析】由于揄電過(guò)程中電阻R要產(chǎn)生熱量,會(huì)損失功率，故「輸出功率大于T?輸入功

率;「輸出電壓大于T?輸入電壓，故A錯(cuò)誤,B正確;由于輸入電壓不變，升壓變壓器Ti的輸

出電壓不變,隨著用戶接入的用也器增多，導(dǎo)致用戶端的總電阻變小，則電流變大，根據(jù)P撥

d凡可知R功率增大，故C錯(cuò)誤;用戶接入的用電器增多，用電器消耗功率增大，即T?榆出

功率增大，故D錯(cuò)誤。

［例8］【遠(yuǎn)距離輸電綜合問(wèn)題】(2024?廣東中山階段練習(xí))如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)

的輸出功率P=100kW,發(fā)電機(jī)的電壓U=250V,經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻

R找=8Q,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為S=220V。已知輸電線上損失的功率

P紋=5kW,假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，求：

⑴輸電線上的電流/心

(2)升壓變壓器的匝數(shù)比和降壓變壓器的匝數(shù)比；

⑶用戶得到的電流/4。

I?驕眸網(wǎng)

【答案】(1)25A(2片詈(3喑A

【解析】⑴根據(jù)上亡

輸電線上的電流

(2)升壓變壓器原線圈電流

辿。A

打」我—1

升壓變壓器的匝數(shù)比為

Jt2…八…16’

根據(jù)

得升壓變壓器副線圖電壓

止4000V,

............................

降壓變壓器原線圖電壓為

.5三必八尺占3BQQ.V,

降壓變壓器的匝數(shù)比為型="絲

〃4"〃4…11

（3）根據(jù)也;，得用戶得到的電流

“4/我

rH3，_4750.

?七三‘血"11?…0

A課時(shí)作業(yè)

（滿分:6（）分）

―基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練

對(duì)點(diǎn)1.理想變壓器的原理及應(yīng)用

1.（4分）（2025?陜晉青寧高考適應(yīng)性考試）牙醫(yī)所用的口腔X射線機(jī)，需利用變壓器將電壓從

220V升到96kV,輸出電流為1.0mA。若將此變壓器視為理想變壓器，則（）

［A］該變壓器的輸入功率為96kW

［B］該變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為11：4800

［C］該變壓器的輸入電流約為0.4mA

ID］該變壓器功能主要利用自感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)

【答案】B

【解析】變壓器的功能主要利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)，故D錯(cuò)誤;變壓器揄出功率等于輸入功率，

則該變壓器輸入功率。qP產(chǎn)"5=96W,變壓器輸入電流為=^0.44A,故A、C結(jié)誤；

該變壓器原、副線網(wǎng)的匝數(shù)比叫一?一二二故B正確。

2.（6分）（2024?廣東廣州期中）（多選）如圖所示的理想變壓器，原、副線圈上接有完全相同的

五個(gè)燈泡,A、B兩點(diǎn)間輸入有效值恒為必8的正弦式交流電壓。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),Li、L2、

L3和L?四個(gè)燈泡的亮度相同。原、副線圈匝數(shù)分別為小、〃2,燈泡的阻值恒定，副線圈兩

端電壓用Ue表示，開(kāi)關(guān)S閉合后五個(gè)燈泡均不損壞，下列說(shuō)法正確的是（）

B

I)

[A]n\:“2=3：1

[B]開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),U.:UCD=3:1

[C]開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),/u:人2=3：4

[D]開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，燈泡Li比S斷開(kāi)時(shí)亮

【答案】AD

【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，接通的4個(gè)燈泡亮度相同，設(shè)燈泡的電流為/,則原線圖的也流

為/,副線圖的電流為3/,所以匝效比為乜故A正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，設(shè)副線圖的電

壓為Uc。,則整=3，UI=3UC原線圖燈泡的電壓為U=Uc。,則U/B=U+UCD=4UCD,即UAB：

UCD〃21。,

Us=4：1,故B錯(cuò)誤;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，設(shè)副線圖的電壓為此時(shí)原線圈的電壓為U%則

獸得S=3U%此時(shí)段副線圈每個(gè)燈泡的電流為副線圖的也流為4/",原線圖的電流

1/4幾21

為有分也V，則原線圖的電流為可得/U：九2-；：1=4：3,故C錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)S閉合后，

4/711333

負(fù)載阻值減小，副線圖電流增大，則原線圖電流增大，所以燈泡Li將變亮，故D正確。

對(duì)點(diǎn)2.理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析

3.（4分）如圖為理想自耦變壓器，其中P為變壓器上的滑動(dòng)觸頭P為滑動(dòng)變阻器上的滑片，

則下列說(shuō)法正確的是（）

[A]P不動(dòng)P向下滑動(dòng)時(shí),5一直在減小

[B]P，不動(dòng),P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，可使電壓U\減小

[C]P，不動(dòng),P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，電流表讀數(shù)增大

[D]P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，同時(shí)P'向下滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度可以不變

【答案】D

【解析】P不動(dòng)P向下滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)理想變壓器電壓與線圉匝數(shù)關(guān)系共衛(wèi),可知自耦變壓

"2

器輸出電壓S不變，故A錯(cuò)誤;電壓S是電源電壓，與匝數(shù)無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤;P'不動(dòng),P順時(shí)針

轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，副線圖匝數(shù)減少,根據(jù)理想變壓器電壓與線圈匝數(shù)關(guān)系可知副線

圖電壓減小，則電流減小，副線圖功率減小,根據(jù)原線圖功率等于副線圖功率，則原線圖電流

減小，故C錯(cuò)誤;P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，根據(jù)理想變壓器也壓與線圈匝數(shù)關(guān)系空=2可知

U2幾2

S變小，同時(shí)P響下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值減小,根據(jù)歐姆定律可知副線圖電流可能不變,

小燈泡的亮度可以不變，故D正確。

4.（6分）（2025?廣東肇慶期末）（多選）某種感溫式火災(zāi)報(bào)警器如圖中所示，其簡(jiǎn)化的工作電路

如圖乙所示。變壓器原線圈接電壓有效值恒定的交流電源。副線圈連接報(bào)警系統(tǒng)，其中

/「為熱敏電阻，其陽(yáng)值隨溫度的升高而減小,&）為滑動(dòng)變阻器,Ri為定值電阻。當(dāng)警戒范圍

內(nèi)發(fā)生火災(zāi),環(huán)境溫度升高達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，報(bào)警裝置（圖中未畫(huà)出）通過(guò)檢測(cè)流過(guò)R的電流

觸發(fā)報(bào)警。下列說(shuō)法正確的是（）

甲0乙O

[A]警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí),副線圈兩端電壓不變

[B]警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí),原線圈輸入功率變小

[C]通過(guò)定值電阻?的電流過(guò)大時(shí)，報(bào)警裝置就會(huì)報(bào)警

[D]若要調(diào)低預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，可減小滑動(dòng)變阻器Ho連入電路的阻值

【答案】ACD

【解析】由罌為可知，在5、〃1、“2不變的情況下，線圖兩端電壓S不變，故A正確;出現(xiàn)

火情時(shí)，熱敏電阻阻值減小，副線圖兩端電壓不變,可知副線圈電路的電流變大，消耗功率變

大，由P|=P2可知,原線圖輸入功率變大，故B錯(cuò)誤;發(fā)生火情時(shí)流過(guò)當(dāng)?shù)碾娏髟龃?報(bào)警器

報(bào)警，故C正確;調(diào)低預(yù)設(shè)報(bào)警溫度，此時(shí)熱敏電阻阻值比調(diào)整之前大，為了保證電流達(dá)到與

調(diào)整前一樣的報(bào)警也流，可將島連入電路的阻值調(diào)小，故D正確。

對(duì)點(diǎn)3.電能的輸送

5.（4分）某發(fā)電站高壓輸電示意圖如圖所示，發(fā)電站輸出的電壓5不變，為了測(cè)高壓電路的

電壓和電流，在輸電線路的起始端接入電壓互感器和電流互感器，若不考慮變壓器和互感

器自身的能量損耗，所有的電表均為理想電表，則（）

[A]用戶增多時(shí),輸電線損耗功率減少

[B]②為電壓表，電壓互感器是升壓變壓器

[C]②為電流表，電流互感器是升壓變壓器

[D]若輸送功率一定，增加輸電電壓可以增大輸電線中的電流

【答案】C

【解析】用戶增多時(shí)，揄也總功率乙,將增大，根據(jù)P產(chǎn)51娛可知，在也壓不變的情況下，

電流入將增大，則輸電線彳員耗的功率巳產(chǎn)/線2H線將增大、故A錯(cuò)誤;電表②串聯(lián)在輸電淺上,

所以是也流表，根據(jù)圖示的匝數(shù)關(guān)系可知也流互感器是升壓變壓器，故B錯(cuò)誤,C正確;若輸

送功率一定，增加輸電電壓,根據(jù)六U/可知，可以減小輸電線中的電流，故D錯(cuò)誤。

6.（6分）（2024?廣東清遠(yuǎn)期末）（多選）風(fēng)力發(fā)電是一種綠色環(huán)保的發(fā)電方式。若一風(fēng)力發(fā)電

裝置的輸出功率為尸=100kW、發(fā)電機(jī)的輸出電壓S=250V,經(jīng)變壓器升壓后用總電阻

R?=7.5C的輸電線向遠(yuǎn)處輸電，在用戶處的降壓變壓器輸出電壓S=22OV。若升壓變壓

[A]降壓變壓器輸出的電流/4=40A

[B]輸電的效率為88%

[C]輸電線損失電壓4小?。。V

[D]升壓變壓器的匝數(shù)比為安

〃214

【答案】BC

【解析】/i=；=400A,設(shè)對(duì)升壓變壓器有4=整=；，*="=太，對(duì)降壓變壓器，有

Uin2n3n】kU2n2

S=S-/“R心粉普W，聯(lián)主各式解得T，/產(chǎn)40A,s=2500V,S=2200V。根據(jù)降壓變壓

器的電流關(guān)系可知/4=%?晨0=400A,故A錯(cuò)誤;揄電的效率為z/=^xJ00%=88%,故B正

九4Kr

確;輸電線損失電壓為AU=/式R產(chǎn)30（）V,故C正確;升壓變壓器的匝數(shù)比為吼%二,故D錯(cuò)

n210

誤。

畫(huà)綜合提升練

7.（4分）（2024?廣東二模）“日”字形的理想變壓器如圖甲所示，當(dāng)原線圈"通以交變電流時(shí),

線圈中的磁通量只有:通過(guò)右側(cè)鐵芯，剩余部分通過(guò)中間的“鐵芯橋”。當(dāng)原線圈ab中通以

4

如圖乙所示的交變電流時(shí)，理想電壓表V與電流表A2的示數(shù)分別為11V、5Ao已知定

值電阻H=22C,下列說(shuō)法正確的是（）

[D]電流表Ai的示數(shù)為2.5A

【答案】D

【解析】由題圖乙可知原線圖cib中的輸入電壓”=UmSin與/=220魚(yú)sinlOOn/V,A錯(cuò)誤；

根據(jù)題圖甲可知，穿過(guò)加淺圈的磁通量與穿過(guò)〃2線圖的磁通量相等，則心誓黑總,B錯(cuò)

nic>iZZOV2。

3

誤;根據(jù)題意有5=hR=110V,U尸小竽,S=〃3『，聯(lián)立解得膽=1,C錯(cuò)誤;由理想變壓器輸入功

率等于輸出功率，有U/=U“2,解得/1=2.5A,D正確。

8.（6分）（多選）在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比小力2力3=42：1,定值電阻R=4.8

Q,R2=&=1C,滑動(dòng)變阻器A的最大阻值為3C。在c、d兩端輸入正弦式交變電流，電

壓的表達(dá)式為“=8&sin100KVo在滑片P從。端滑到b端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

<A>

[A]電阻凡的功率一直增大

[B]理想變壓器的最大輸出功率為與W

當(dāng)滑片P滑至b端時(shí)，整個(gè)電路的功率達(dá)到最小

[D]電流表示數(shù)的最小值為亮A

【答案】AB

【解析】由電壓的表達(dá)式〃=8魚(yú)sin100兀V可知也壓的有效值為。以=8V,等效電路圖

V2

如圖所示，

~1--------

[

RJ后

1~~~~

其中&'=1）2（&+區(qū)）,&'=1）2凡。由題圖可知,在滑片P從a端滑到7端的過(guò)程中,滑動(dòng)變

“2n3

阻器的阻值變小,&'變小，根據(jù)4=~方寸,原線圍的電流不斷變大,根據(jù)尸=//R可得，電阻

%+卓?jī)?/p>

Ri的功率一直增大，當(dāng)R=0時(shí)/達(dá)到最大值,根據(jù)尸=U/i可知,整個(gè)電路的功率達(dá)到最大,A

正確,C錯(cuò)誤;由等效電路圖可知，&'與并聯(lián)功率最大時(shí)即為變壓器揄出功率最大時(shí)，滿足

凡二^^，此時(shí)原線圈電壓與電阻幻兩端電壓相等，輸出功率為P=U/Vx?=

/?2+丹32R1

與W,B正確;在滑片P從。端滑到方端的過(guò)程中,R阻值減小，電流增大，原線圈的電流不斷

變大，即電流表的示數(shù)不斷變大，即當(dāng)滑片位于4端時(shí)，電流表的示數(shù)最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器

的阻值為3C,原線圖電流為h=■^^=0.625A,D錯(cuò)誤。

R1+

?2'+?3'

9.（4分）（2024?湖南卷,6）根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9月,我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦,

連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬

風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度/勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，升、降

壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡(jiǎn)化為一個(gè)定值電阻Ro。當(dāng)用戶端接一

個(gè)定值電阻R時(shí)盤(pán)o上消耗的功率為P。不計(jì)其余電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

[A]風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角運(yùn)度增加一倍，則Ro上消耗的功率為4P

[B]輸電線路距因增加，若心阻值增加一倍，則R）上消耗的功率為4尸

[C]若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則心上消耗的功率為8P

[D]若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻尺則Ro上消耗的功率為6P

【答案】A

【解析】畫(huà)出降壓變壓器的等效也路圖如圖所示,

設(shè)降壓變壓器原、副線圉的匝數(shù)比為k:i（k>i）,則輸電線路上的電流/2=；r%，轉(zhuǎn)子在磁

場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=NBSsstn⑼,當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時(shí)，升壓變壓器原、副線

圖兩端電壓都增加一倍，則輸電線路上的電流變?yōu)镮￡=2h,Ro上消耗的功率PI=/2'2RO=

4/22RO=4P,故A正確洞理，當(dāng)升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍時(shí)，副線圖兩端也壓增加

一倍，輸電線上的電流也增加一倍,Ao上消耗的功率02=4P,C錯(cuò)誤;若凡阻值增加一倍，輸電

線路上的電流E一加外A消耗的功率03=/2"2?2&W4P,B錯(cuò)誤;若在用戶端并聯(lián)一個(gè)完全

2AQ+K4,H

u_2Uz

相同的電阻火，用戶端電阻相當(dāng)于減為原來(lái)的一半，輸電線上的電流1￡二2R。

刖+空2RQ+k^

消耗的功率尸4=/2臉RoW6RD錯(cuò)誤。

10.（16分）（2024?廣東梅州開(kāi)學(xué)考試）隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)熱潮的開(kāi)啟，我國(guó)5G基站的數(shù)量快

速增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的城市也越來(lái)越多。目前困擾5G發(fā)展的大難題之?是供電,5G

基站單系統(tǒng)功耗為4kW（基站用電器功率），信號(hào)覆蓋半徑約為100m,而在4G時(shí)代,基站單

系統(tǒng)功耗僅為1kW,信號(hào)覆蓋半徑約為2km。如圖所示，某5G基站與100kV主供電線路

有一定距離，線路電阻為40Q、線路損耗功率占總功率的20%（變壓器視作理想變壓器）。

基

站

用

電

器

流；

的電

回路

輸電

(1)求

。

數(shù)比

的匝

線圈

、副

器原

變壓

(2)求

：1

)100

(2

)5A

】(1

【答案

為