第二講變壓器電能的輸送第二講變壓器電能的輸送一、變壓器一、變壓器1變壓器的構(gòu)造：如下圖所示，變壓器是由變壓器的構(gòu)造：如下圖所示，變壓器是由_和繞在鐵芯上的和繞在鐵芯上的_組成組成的的閉合鐵芯閉合鐵芯兩個(gè)線圈兩個(gè)線圈(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫_線圈線圈(2)副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫_線圈線圈2變壓器的原理：電流通過原線圈時(shí)在鐵芯變壓器的原理：電流通過原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā)磁場，由于電流的中激發(fā)磁場，由于電流的_、_在不在不斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化變化斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生的磁場在副線圈中產(chǎn)生_，所以盡，所以盡管兩個(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連，副線圈也能管兩個(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連，副線圈也能夠輸出電流夠輸出電流_是變壓器工作的基是變壓器工作的基礎(chǔ)礎(chǔ)初級初級次級次級大小大小方向方向感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象能量損失能量損失輸入輸入輸出輸出P入入P出出U2I2U3I3UnIn5幾種常用的變壓器幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器的原、副線圈共用一個(gè)自耦變壓器的原、副線圈共用一個(gè)_，如圖如圖A、B所示所示(2)電壓互感器：屬降壓變壓器，電壓互感器：屬降壓變壓器，_在電在電路中，用于測高電壓，如圖路中，用于測高電壓，如圖C所示所示(3)電流互感器：屬于升壓變壓器，電流互感器：屬于升壓變壓器，_在在電路中，用于測大電流，如圖電路中，用于測大電流，如圖D所示所示線圈線圈并聯(lián)并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)I2Rt(2)減小輸電導(dǎo)線中的輸電電流由減小輸電導(dǎo)線中的輸電電流由PUI可可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高輸電的電壓，知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高輸電的電壓，可以減小輸電電流可以減小輸電電流這兩種方法中，適用于遠(yuǎn)距離輸電的是這兩種方法中，適用于遠(yuǎn)距離輸電的是_，即利用高壓輸電，即利用高壓輸電 減小輸電電流減小輸電電流3高壓輸電的原理高壓輸電的原理由輸送功率由輸送功率PUI，其中，其中U為為_，I為為_，因而當(dāng)輸送功率一定時(shí)，可以提，因而當(dāng)輸送功率一定時(shí)，可以提高高_(dá)，以減小，以減小_，則線路上，則線路上的功率損耗的功率損耗P損損I2R可大幅度減小，這是行之可大幅度減小，這是行之有效的辦法有效的辦法 輸送電壓輸送電壓輸送電流輸送電流輸送電壓輸送電壓U輸送電流輸送電流I一、理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系一、理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系基基本本關(guān)關(guān)系系功率功率關(guān)系關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率功率電壓電壓關(guān)系關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與負(fù)載情況、副線圈個(gè)數(shù)的多少無關(guān)負(fù)載情況、副線圈個(gè)數(shù)的多少無關(guān)電流電流關(guān)系關(guān)系只有一個(gè)副線圈，電流和匝數(shù)成反比只有一個(gè)副線圈，電流和匝數(shù)成反比多個(gè)副線圈，由輸入功率和輸出功率多個(gè)副線圈，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系相等確定電流關(guān)系頻率頻率關(guān)系關(guān)系原、副線圈中交流電的頻率相等原、副線圈中交流電的頻率相等制制約約關(guān)關(guān)系系電壓電壓副線圈電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓由原線圈電壓U1和和匝數(shù)比決定匝數(shù)比決定功率功率原線圈的輸入功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的由副線圈的輸出功率輸出功率P2決定決定電流電流原線圈電流原線圈電流I1由副線圈電流由副線圈電流I2和和匝數(shù)比決定匝數(shù)比決定(1)基本關(guān)系中基本關(guān)系中U1、U2、I1、I2均指有效值均指有效值(2)只有一個(gè)副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反只有一個(gè)副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反比，多個(gè)副線圈的變壓器沒有這種關(guān)系比，多個(gè)副線圈的變壓器沒有這種關(guān)系 三、高壓輸電問題的分析三、高壓輸電問題的分析1對高壓輸電問題，應(yīng)按對高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓變壓器升壓變壓器遠(yuǎn)距離輸電線遠(yuǎn)距離輸電線降壓降壓變壓器變壓器用電器用電器”這樣的順序，或從這樣的順序，或從“用電器用電器”倒推到倒推到“發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)”一步一步一步進(jìn)行分析一步進(jìn)行分析2遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(如下圖為例如下圖為例)：答案：答案：C答案：答案：B答案：答案：C4(2010天津理綜改編題天津理綜改編題)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示當(dāng)，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示當(dāng)開關(guān)開關(guān)S閉合后閉合后()AA1示數(shù)變小，示數(shù)變小，A1與與A2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變BA1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1與與A2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大CV2示數(shù)變小，示數(shù)變小，V1與與V2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大DV2示數(shù)不變，示數(shù)不變，V1與與V2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變答案：答案：D答案：答案：A理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用答案：答案：C答案：答案：C理想變壓器的動態(tài)分析理想變壓器的動態(tài)分析解析：解析：由于原、副線圈兩端電壓不變，當(dāng)開關(guān)由于原、副線圈兩端電壓不變，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，回路中總電閉合時(shí)，回路中總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路上電流增加，但并聯(lián)電路兩端阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路上電流增加，但并聯(lián)電路兩端電壓不變，選項(xiàng)電壓不變，選項(xiàng)A錯誤，錯誤，B正確；正確；答案：答案：BA副線圈輸出電壓的頻率為副線圈輸出電壓的頻率為50 HzB副線圈輸出電壓的有效值為副線圈輸出電壓的有效值為31VCP向右移動時(shí)，原、副線圈的電流向右移動時(shí)，原、副線圈的電流比減小比減小DP向右移動時(shí)，變壓器的輸出功率向右移動時(shí)，變壓器的輸出功率減小減小 答案：答案：A遠(yuǎn)距離輸電問題遠(yuǎn)距離輸電問題某學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為某學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r1 ，升壓變壓器的匝數(shù)比為升壓變壓器的匝數(shù)比為1 4，降壓變壓器的匝，降壓變壓器的匝數(shù)比為數(shù)比為4 1，輸電線的總電阻為，輸電線的總電阻為R4 ，全校，全校22個(gè)教室，每個(gè)教室用個(gè)教室，每個(gè)教室用“220 V,40 W”的燈泡的燈泡6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？(2)發(fā)電機(jī)的電動勢多大？發(fā)電機(jī)的電動勢多大？(3)輸電線上損耗的電功率多大？輸電線上損耗的電功率多大？ 答案：答案：B1.(2010江蘇單科改編題江蘇單科改編題)在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有()A升壓變壓器的輸出電壓增大升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率減小輸電線上損耗的功率減小D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大答案：答案：DA該變壓器原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為該變壓器原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u20sin (100t) VB接在副線圈兩端的交流電壓表的示數(shù)為接在副線圈兩端的交流電壓表的示數(shù)為7.1 VC該變壓器原線圈輸入頻率為該變壓器原線圈輸入頻率為50 HzD接在副線圈兩端的阻值為接在副線圈兩端的阻值為20 的白熾燈消耗的的白熾燈消耗的功率為功率為 5 W答案：答案：BA滑動變阻器滑動變阻器R消耗的功率為消耗的功率為36 WB定值電阻定值電阻R0的電阻值為的電阻值為19 C流過燈泡流過燈泡L的交變電流頻率為的交變電流頻率為25 HzD將滑動變阻器將滑動變阻器R的滑片向上滑時(shí)，燈泡的滑片向上滑時(shí)，燈泡L的亮度變暗的亮度變暗 答案：答案：B答案：答案：D答案：答案：B24變壓器原理在實(shí)際中的應(yīng)用變壓器原理在實(shí)際中的應(yīng)用理想變壓器原理成為最近幾年高考的熱點(diǎn)，一般是考查變壓器的理想變壓器原理成為最近幾年高考的熱點(diǎn)，一般是考查變壓器的電壓關(guān)系、能量關(guān)系和電流關(guān)系，題型以選擇題為主把對變壓電壓關(guān)系、能量關(guān)系和電流關(guān)系，題型以選擇題為主把對變壓器器(電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理)的考查靈活地融入實(shí)際問題中，涉及內(nèi)容雖然的考查靈活地融入實(shí)際問題中，涉及內(nèi)容雖然較為簡單，但題意耐人尋味較為簡單，但題意耐人尋味答案：答案：1.8 k練規(guī)范、練技能、練速度