变压器电能的输送.doc

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1、中小学1对1课外辅导专家龙文教育学科教师辅导讲义教师：学生：时间:2011年1月日段课题变压器电能的输送教学目标1．了解变压器的基本构造，知道变压器为什么能够改变交流电压。和实际变压器的区别。2，变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。3．常见的变压器类型及其应用。4．体验科学探究过程，提高实验设计与分析论证能力。重点、难点重点：变压器难点：电能的输送考点及考试要求1.变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系2。变压器的应用教学内容一、理想变压器1、构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器．2、作用：在输送电能的过程中改变电压．

2、3、原理：其工作原理是利用了电磁感应现象．（互感）．4、理想变压器的理想化条件及其规律．在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有：，，忽略原、副线圈内阻，有U1＝E1，U2＝E2，另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有由此便可得理想变压器的电压变化规律为在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有，而，于是又得理想变压器的电流变化规律为，由此

3、可见：理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别．）二、变压器的物理量变化的规律1、电压规律理解：（1）U1由电源决定，U2随U1和n的变化而变化，副线圈相当于一个新电源（2）U/n表示单匝线圈的电压。（类比于砌墙）2、功率规律10龙文教育·教务管理部中小学1对1课外辅导专家理解：（1）理想变压器只传递能量，不消耗能量（2）p1随p2的变化而变化，但p1不能无限地变大，要受到发电机最大输出功率地限制（类比：银行出纳）3、电流规律理

4、解：R增大，I2减小，p2减小，p1减小，I1减小n2增加，U2增加，I2增加，p2增加，p1增加，I1增加结论：I1随I2地变化而变化4、多组副线圈（1）无论原副线圈，磁通量变化率相同，所以有（类比：砌墙）U1I1U3I3U2I2（2）令n2Ln3R220Vn1【例1】理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、n3=8000匝，电源电压为U1=220V。n2上连接的灯泡的实际功率为36W，测得初级线圈的电流为I1=0.3A，求通过n3的负载R的电流I3。【例2】在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用

5、的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是AAAA零线火线火线零线零线火线零线火线A.B.C.D.【例3】如图，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则（）A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大10龙文教育·教务管理部中小学1对1课外辅导专家【例4】一台理想变压器原线圈匝数n1

6、=1100匝，两个副线圈的匝数分别是n2=60匝，n3=600匝，若通过两个副线圈中的电流强度分别是I2=1A，I3=4A，求原线圈中的电流强度.三、远距离输电用户电源U,p△U，△pRU′，p′A、明确物理量电源的输出电压U，输出功率p导线上损失电压△U，损失功率△p用户得到的电压U′，得到的功率p′B．怎样减少电能损失1、减小时间t2、减小电阻减小导线长度L，减小电阻率（铜和铝）增大截面积s3、减小电流，提高输出电压，⊿p与输出电压U平方反比C．其他方面的能量损失—输电线上的电压损失，除与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导

7、线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。【例5】在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个坑口电站，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。求：⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r。⑵若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？【例6】发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升

8、、降压变压器原副线圈的匝数比.（2）画出此输电线路的示意图.（3）用户得到的电功率是多少？10