交流电第二讲《变压器电能输送》

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1、一、变压器原理1．构造和原理(如图所示)(1)主要构造：由、和组成．(2)工作原理：电磁感应的现象．原线圈副线圈闭合铁芯互感3．互感器(1)电压互感器，用来把电压变成电压．(2)电流互感器，用来把电流变成电流．(1)如果变压器没有漏磁和能量损失，这样的变压器就是理想变压器．(2)变压器只能改变交变电流的电流和电压，不能改变恒定电流的电流和电压．高低大小I2R线电阻率横截面积输电电压1．理想变压器在正常工作时，原、副线圈中相同的物理量是()A．每匝线圈中磁通量的变化率B．交变电流的频率C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D．原线圈的感应电动势和副线圈

2、的感应电动势答案：ABC理想变压器的理解答案：A电能输送、线路损耗的计算.输送电流I=P/U答案：C4．收音机的变压器的初级线圈有1210匝，接在U1＝220V的交流电源上，变压器有两个副线圈．副线圈Ⅱ的匝数为35匝，副线圈Ⅲ的匝数是1925匝．如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流I2＝0.3A时，初级线圈的电流I1＝0.114A．求线圈Ⅲ中电流和输出电压．(电流的计算结果保留三位有效数字)答案：0.0662A350VI1n1=I2n2+I3n3理想变压器原、副线圈基本量的关系(1)基本关系中U1、U2、I1、I2均指有效值．(

3、2)当原线圈中串联电阻(或灯泡)时，U1为加在原线圈两端的电压，并不是电源的电压．(3)只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比，多个副线圈的变压器有n1I1＝n2I2＋n3I3＋…这种关系．[例1]如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，交流电源电压U＝311sin100πtV，F为熔断电流为I0＝1.0A的保险丝，负载为一可变电阻．(1)当电阻R＝100Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？[思路点拨]解答本题时应把握以下三点：(1)根据变压器的匝数比可

4、以确定原、副线圈的电压．(2)根据输出功率决定输入功率，从而确定输入电流．(3)由输入最大功率确定变阻器电阻及输出功率．[答案](1)保险丝不会熔断(2)电阻R的阻值不能小于55Ω电功率不能大于220W1．如图所示为由一个原线圈N1和两个副线圈N2、N3组成的理想变压器，已知N1∶N2∶N3＝4∶2∶1，电阻R＝3Ω，副线圈N2接2个“6V6W”灯泡，副线圈N3接4个3W的灯泡，所有灯泡均正常发光求电源的输出功率．，答案：36W“6v6w”3wP出=PR+P1。P1=P2+P3.理想变压器动态分析问题3．分析动态问题的思路程序可表示为U1I1I2n1

5、n2U2R变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系1.输入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P22.U1由电源决定；3.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U14.I2由U2和负载决定；I2＝U2／R5.I1由I2和匝数比决定；I1＝n2/n1·I2对于功率：“副制约原”即“P2决定P1”对于电压：“原制约副”即“U1决定U2”。对于电流：“副制约原”即“I2决定I1”AV~R1R2SA.U增大,I增大,P1增大C.U减小,I减小,P1减小D.U不变,I减小,P1不变B.U不变,I减小,P1增大练1、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压

6、，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I和用电器上R1的功率P1将分别是：DU1制约U2，I2制约I1，P2制约P1。动态分析S断开，U1不变，n1、n2。则U2不变。R总增大，I2减小。I1=I。P1=U22/R1多副线圈级问题1。电压关系：由于线圈是绕在同一铁芯上，穿过每一个线圈的磁通量的变化率相等：U1:U2:U3:….=n1:n2:n3:…2.功率关系：原线圈的输入功率等于所有副线圈的输出功率（P入=p出）P1=P2+P3+….3。电流关系:P入=p出U1I1=U2I2+

7、U3I3+…I1n1=I2n2+I3n3+….练、如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：（1）原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3.（2）原线圈的电流I1和P1。n3n2n1（1）n1＝1320匝n3=72匝（2）I1=0.095A，P1=21W电压关系、电流关系、功率关系1.U1：U2:U3=n1:n2:n3.2.I1n1=I2n2+I3n3.P1=I1U1.n3n2n1知：U1=220V,n2=36,P2=9W,U2=6V

8、,P3=12W.U3=12V.（1）原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3.（2）原线圈的电流I1和P1。