变压器 电能的输送

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1、【同步教育信息】一.本周教学内容：变压器电能的输送［知识要点和理解说明］（一）知识要点：1.变压器：(1)原理：根据电磁感应原理制成，用来变换交变电流的电压。(2)理想变压器的基本关系式：2.电能的输送：为减小输电线路上的电能损失，常采用高压输电。因为输送功率一定时，线路电流，输电线上损失功率可知（二）理解说明：1.要理解理想变压器的工作原理包含以下几个方面：(1)变压器是电磁感应原理的应用。因此，变压器不能改变恒定电流和电压，也不能改变电流的频率。而线圈内感应电动势为(2)理想变压器线圈无内阻，因此不论原副线圈，线圈两端的电压U与线圈的感应电动势E相等，所以有（想一想：

2、物理意义是什么？）由理想变压器的铁芯中无漏磁，可得到各线圈两端电压U与匝数n的关系。例如常见的口字形变压器（图18—2—1甲示），无论有几个副线圈，均成立，且线圈上每匝的电压相同。而对于日字形变压器（图18—2—1乙示）。(3)理想变压器无能耗。因此，当副线圈有多个时，……；当分析含有变压器的电路时，要注意变压器是无能耗元件。2.在用变压器输电时，如输入电压和变压匝数比一定，则原线圈中的电流与输入功率由负载决定。【例题分析】例1.如图18—2—2示，一理想变压变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd（匝数都为）、ef和gh（匝数都是）组成，用和9版权所有不得复制表示输入电流

3、和电压。在下列四种接法中，符合关系的有：A.b与c相连，以a、d为输入端；f和g相连，以e、h为输出端B.b与c相连，以a、d为输入端；e和g相连，f与h相连作为输出端C.a与c相连，b与d相连作为输入端；f与g相连，以e、h为输出端D.a与c相连，b与d相连作为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端分析与解：(1)当b与c相连，以a、d作为输入端时，假设某时刻电流方向是从a流入的，顺着电流可看出线圈ab与cd是串联关系，此时原线圈的匝数为2n1匝，符合题意的副线圈就应为2n2匝，即副线圈也应是串联关系。故（A）正确，（B）错误。(2)a与c相连，b与d相连作为输入端时

4、，线圈ab与cd是并联关系，此时的原线圈可看成用更粗的线绕制而成的线圈，匝数为n1，因此副线圈匝数应为n2，故（C）错误（D）正确述评：(1)解本题时在审题上易出错。因为（A）（B）中的“以a、d为输入端”这句话很容易导致读者在看（C）（D）时，误将“b与d相连作为输入端”理解成“b、d作为输入端”(2)本题是变压器线圈的连接问题，解此类问题是通过跟踪假设的电流路径，来看清线圈的连接关系。而这些连接关系中，除本题的串联、并联外，还有一种接法，即将a与c相连，以b、d作为输入端，此时通过跟踪电流，可发现线圈ab与cd中电流相反，使铁芯中磁通量相互抵消。如果此时ab匝数为n1

5、，cd匝数为，则原线圈的匝数等效为。例2.如图18—2—3所示，接于理想变压器中的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，求三个线圈的匝数比。分析和解：设三个线圈中的电流分别为I1、I2、I3。两端电压分别为，各灯电压为。各灯相同有u2=2u3(1)9版权所有不得复制理想变压器无能耗，有(2)其中(3)将(1)(3)代入(2)解得(4)由(1)、(4)解得，故述评：(1)有的同学错误地认为，从而得出。其错误之处在于把变压器原线圈两端电压与A灯两端电压混淆了。(2)学习变压器知识时，不要死记公式，而要弄清公式的由来，本题中各线圈的电流与匝数关系由可得到。例3.图18—2—4为一理

6、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.保持及P位置不变，K由a合到b时，将增大B.保持及P的位置不变，K由b合到a时，R上消耗的功率减小C.保持不变，K合在a处，使P上滑，将减小D.保持P不变，K合在a处，如增大，将增大分析和解：(1)当K由a合到b时，，根据故A正确(2)当k由b合到a时，情况与(1)相反；可知，所以B正确。(3)P上滑，，所以C错误。(4)，所以D正确。述评：分析这类动态变化问题的关键是要分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量的因果关系。对于理想变压器，是由与匝数比决定；

7、是由及R决定；是由和匝数比决定。例4.某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电。当发电厂输出的功率为时，额定电压为u的用电设备消耗的功率为。若发电厂用一台升压变压器先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器，把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用。这样改动后，当发电厂输出的功率仍为，用电设备可获得的功率增加至，试求所用升压变压器的原副线圈匝数比以及降压变压器的原副线圈匝数比各为多少？9版权所有不得复制分析和解：供电线路如图18—2—5所示，设输电线电阻为，当发电厂未经变压直接向用电设