如图所示,一个小型水电站,其交流发电机的输出电压 U 1 一定,通过理想升压变压器 T 1 和理想降压变压器 T 2 向远处用户供电,输电线的总电阻为 R.T 1 的输入电压和输入功率分别为 U 1 和 P 1 ,它的输出电压和输出功率分别为 U 2 和 P 2 ; T 2 的输入电压和输入功率分别为 U 3 和 P 3 ,它的输出电压和输出功率分别为 U 4 和 P 4 . 下列说法正确的是 ( )
A . 当用户的用电器增多时, U 2 减小, U 4 变大
B . 当用户的用电器增多时, P 2 变大, P 3 减小
C . 要减小线路的损耗,应增大升压变压器的匝数比 ,同时应减小降压变压器的匝数比
D . 要减小线路的损耗,应增大升压变压器的匝数比 ,同时应增大降压变压器的匝数比
D
【解析】
交流发电机的输出电压 U 1 一定,匝数没变,根据 ,可知 U 2 不变,故 A 错误;当用户的用电器增多时,用户消耗的电功率变大,则输入功率增大,即 P 3 变大,故 B 错误;输送功率一定时,根据 P=UI 和 可知,要减小线路的损耗,应增大输送电压,又因 U 1 一定 , 可知,应增大升压变压器的匝数比 ; 由于 U 3 =U 2 -IR,U 2 增大, I 2 减小,所以 U 3 增大,用户电压不变,根据 可知,应增大降压变压器的匝数比,故 C 错误, D 正确.
变压器:
构造 | |
原线圈:接在电源上的线圈 副线圈:连接负载的线圈 铁芯:硅钢叠合成的闭合框架,能增强磁场和集中磁感线 | |
工作原理 | 原线圈输入交变电流→铁芯中产生变化磁场→ 通过副线圈磁通量变化→副线圈上产生感应电动势→对负载供电 |
备注 | ①互感现象是变压器的工作基础,其实质是电磁感应现象。 ②若在原线圈上加交流电压,副线圈上空载(开路),则副线圈上存在感应电动势。 ③变压器改变电压的作用只适用于交变电流,不适用于恒定电流。 ④其能量转化的过程为: |
变压器与分压器的比较:
常见变压器:
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