变压器和电能的输送 总结.doc

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1、变压器和电能的输送一、变压器的原理1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成．(1)原线圈：与交流电源相连的线圈．(2)副线圈：与负载相连的线圈．2．原理：变压器工作的基础是电磁感应现象．3．作用：改变交流电流的电压．三、常用的变压器——互感器1．分类：电压互感器(如图甲)和电流互感器(如图乙)．2．电压互感器：如图甲所示,原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表．互感器将高压变为低压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压．3．电流互感器：如图乙所示,原线圈串联在待测高电流电路中，副线圈接电流表．互感器将大电流变成小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电

2、路的电流．四、理想变压器中的几个关系：1．电动势关系：由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中具有相同的磁通量的变化率.如图根据法拉第电磁感应定律，原线圈中E1＝n1，副线圈中E2＝n2，所以有＝.2．电压关系(1)＝，无论副线圈一端是空载还是有负载，都是适用的．(2)据＝知当n2>n1时U2>U1，这种变压器称为升压变压器，当n2

3、n1∶n2∶n3∶…代入得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…4．功率关系：6理想变压器不计铜损、铁损及漏磁，所以输入功率等于输出功率．当副线圈为断路时，原线圈输入功率为零．对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和．5．频率关系：变压器不能改变交变电流的频率．在原线圈中接上周期性变化的电流在副线圈中激发出同频率的交流电．特别提醒：(1)变压器只能改变交流电压，若初级线圈加直流电压则次级线圈输出电压为零．(2)变压器的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值间的关系，对最大值也适用，但对某时刻的瞬时值其关系并不成立．五、变压器工作时的制约关系1．电压制约：输出电压U2由输入电压U1

4、决定，即U2＝n2U1/n1.2．电流制约：原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1.3．负载制约：(1)变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；(2)变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2＝P2/U2；(3)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率，P1＝P2；即变压器的输入功率是由输出功率决定的．练习题：1．理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有(　　)A．交流电的频率　　　B．磁通量的变化率C．功率D．交流电的峰值2．对理想变压器，下列

5、说法中正确的是(　　)A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3.如图所示的理想变压器，原副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶2，U1＝220sinωtV，n1＝1100匝，以下说法中正确的是(　　)A．穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为1∶2B．穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为0.2VC．原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2VD．原、副线圈电动势的瞬时值之比为1∶24．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20

6、∶1，原线圈接正弦式交流电源，副线圈接入“220V,60W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则(　　)6A．电流表的示数为AB．电源输出功率为1200WC．电流表的示数为AD．原线圈两端电压为11V5.(变压器的动态分析高考天津卷)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后(　　)A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示

7、数不变，V1与V2示数的比值不变6．有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则(　　)A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数