2015届高考物理二轮复习必备章节检测 第12章 检测2 变压器 远距离输电

【知识点详解】 1. 变压器原理：变压器是基于电磁感应原理工作的设备，通过改变原线圈和副线圈的匝数比例来调整电压。原线圈输入交流电压，根据法拉第电磁感应定律，会在副线圈中感应出相应的电压。匝数比决定了电压比，即原副线圈电压之比等于原副线圈匝数之比。 2. 电流与电压的关系：根据欧姆定律，电流和电压之间存在线性关系，即电流强度与电压成正比，电阻保持不变。在变压器中，当电压升高时，电流相应降低，反之亦然，以保持功率的守恒。 3. 远距离输电：远距离输电通常采用高压传输以减少线路损耗。高压输电可以减小通过输电线的电流，从而降低因电阻引起的功率损耗。功率损耗公式为P = I²R，因此减小I（电流）可以显著减少P（损耗）。 4. 理想变压器特点：理想变压器假设无能量损失，即无电阻，效率为100%。原副线圈之间的电压比等于匝数比，且功率在原副线圈间传递过程中保持不变。 5. 线圈并行效应：两个线圈并行绕制在同一铁芯上，当一个线圈输入电流时，会在另一个线圈中感应出电流。如果输入的是交流电，那么感应的也是交流电。 6. 短路与过载保护：当电路发生短路或负载过大时，电流会显著增大，这可能导致电压表读数增大，电流表读数增大，同时变压器输入功率也会增大。家庭电路保护装置通常会监测电流变化，以防止过载和短路。 7. 自耦变压器：自耦变压器原副线圈共用一部分线圈，调节原副线圈的相对比例，可以改变电压。当自耦变压器的副线圈匝数增加时，输出电压增加，但输入功率不变。 8. 电功率计算：电功率等于电压与电流的乘积。在给定的功率下，电压和电流的任何变化都会导致另一者的相应变化，以保持功率恒定。 9. 交流电压表读数：交流电压表测量的是电压的有效值，而不是峰值或瞬时值。对于正弦波形，有效值是峰值的1/√2。 10. 互感器应用：电压互感器用于测量高电压，电流互感器用于测量大电流。它们通过改变匝数比例将高电压或大电流转化为低电压或小电流，以便于测量。 11. 熔断器保护：熔断器在电流超过设定值时熔断，以保护电路。计算熔断电流和变压器输入功率时，需要考虑原副线圈的电压和电流关系。 12. 水力发电与电力传输：水力发电利用水流的机械能转化为电能，发电机效率决定了实际输出电能。考虑到输电过程中的功率损耗，需要合理设计输电电压和输电线的电阻，以确保用户端获得足够且稳定的电力供应。 这些知识点涵盖了变压器的工作原理、远距离输电的策略、电路保护机制以及电力系统中的功率计算和电能转换，都是高中物理特别是高考复习的重要内容。