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时间:2020-03-16
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1、第二讲变压器电能的输送课时1变压器【知识要点】一、变压器原理U1U2n2n1原线圈副线圈铁芯变压器变压原理是互感原理。如图所示,当原线圈两端加上交变电压时,原线圈周围产生交变的磁场,此磁场的磁感线穿过原线圈,也通过铁芯穿过副线圈,根据电磁感应的规律,副线圈中产生交变的感应电动势;若副线圈接有负载形成闭合回路,则有交变电流通过。同时,副线圈中交变电流的磁场也穿过原线圈,使原线圈发生电磁感应,所以,原副线圈相互感应。二、理想变压器1、忽略原副线圈的电阻;2、忽略铁芯的漏磁及铁芯中的涡流损失。理想变压器是没有铜损、铁损和漏磁的变压器。所以,三、电压比和电流比公式1、电压比对副线圈回路:由法
2、拉第电磁感应定律可得:对原线圈回路:由法拉第电磁感应定律可得:,则所以,2、电流比根据理想变压器模型,有,即,则四、一原多副问题1、电压比:2、电流比:【典例剖析】【例1】(原理和公式理解)钳形电流表的外形和结构如图(a)所示.图(a)中电流表的读数为1.2A.图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为3.6A6图(a)A铁芯图(b)12【例2】(原理和公式理解)在绕制变压器时
3、,某人将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,如图所示。已知线圈1、2的匝数比为n1:n2=2:1,在不接负载的情况下:(1)当线圈1输入电压220V时,线圈2的输出电压为____________V;(2)当线圈2输入电压110V时,线圈1的输出电压为____________V。【例3】(一原多副问题)如图所示,4只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈回路中,当原线圈的a、b两端接入恒定的交流电压U0时,4只灯泡均正常发光,则三组线圈的匝数比为n1∶n2∶n3___________,【例4】(变
4、压器与分压器)下面是4种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220V,40W”.当灯泡所消耗的功率都调至20W时,哪种台灯消耗的功率最小?乙甲【例5】(变压器与分压器)如图甲、乙两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为A.220V,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0【例6】(公式的应用)如图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上,向额定电压为1.80×
5、104V6的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA时,熔丝就熔断.(1)熔丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10mA时,变压器的输入功率是多大?课时2电能的输送【知识要点】一、问题远距离输电过程中,如何减少输电线上的电功率损耗?二、方法为了减少输电线路上的电能损失,应采用高压输电。输送功率P一定时,输电线中的电流,输电线路上损失功率,可知(U为输电电压)三、远距离输电过程框图升压变压器降压变压器四、基本关系式1、电压比:,;电流比:,电功率:,,2、电压损失:3、功率损失:4、输电效率:100%=100%【典例剖析】
6、6【例1】(输电线上的电功率损失)在远距离供电时,若输送功率保持不变,使输电电压升高为原来的n倍,则输电线上因电阻而产生的电功率损失将变为原来的A.n2倍B.n倍C.倍D.倍【例2】(输电线上的电功率损失)远距离输送交流电都采用高压输电。我国正在研究用比330kV高得多的电压输电。采用高压输电的优点是A.可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减小输电线上的能量损失D.可加快输电的速度【例3】(远距离输电)某发电站的输出功率为104kW,输出电压为4kV,通过理想变压器升压后向80km远处供电.已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×1
7、0-4m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:(1)升压变压器的输出电压;(2)输电线路上的电压损失.【例4】(远距离输电)某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8×104W,电厂输出电压仅350V,为减少输送功率损失,先用一升压变压器将电压升高再输送,在输送途中,输电线路的总电阻为4Ω,充许损失的功率为输送功率的5%,求用户所需电压为220V时,升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少?课时3习题课【知识要点】一、理想变压器的动态分
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