《变压器电能的输送》PPT课件

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1、一、变压器1.变压器的构造:如图1所示,变压器是由和绕在铁芯上的组成的.第2课时变压器电能的输送考点自清闭合铁芯两个线圈图1(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫线圈.(2)副线圈:与连接的线圈,也叫线圈.2.变压器的原理:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的、在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化.变化的磁场在副线圈中产生,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流.是变压器工作的基础.3.理想变压器:没有的变压器,即功率等于功率.初级负载次级大小方向感应电动势互感现象能量损失输入输出4.基本关系式(1)功率关系:.(2)电压关系

2、:;有多个副线圈时,=(3)电流关系:只有一个副线圈时,.由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=.P入=P出U2I2+U3I3+…+UnIn5.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器(2)互感器交流与思考:变压器能否改变恒定电流的电压?能否改变交流电的频率?提示:(1)变压器不能改变恒定电流的电压.由变压器的原理可知恒定电流通过原线圈时不能产生变化的磁场,副线圈中的铁芯中的磁通量就不会变化,副线圈中就不会有感应电动势.(2)变压器也不能改变交流电的频率,因为原、副线圈中磁通量的变化情况相同.电压互感器:用来把变成.电流互感器:用来

3、把变成.高电压低电压大电流小电流二、电能的输送1.输电导线上的能量损失:主要是由输电线的电阻发热产生的,表达式为.2.降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻.由电阻定律R=ρ可知,在输电距离一定的情况下,为减小电阻,应采用电阻率小的材料,也可增加导线的横截面积.(2)减小输电导线中的输电电流.由P=UI可知,当输送功率一定时,提高输电的电压,可以减小输电电流.这两种方法中,适用于远距离输电的是,即利用.Q=I2Rt减小输电电流高压输电3.高压输电的原理由输送功率P=UI,其中U为,I为,因而当输送功率一定时,可以提高,以减小,则线路上的功率损耗P

4、损=I2R可大幅度减小,这是行之有效的办法.输送电压输送电流输送电压U输送电流I热点理想变压器的原、副线圈基本量的关系热点聚焦基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比,与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈,电流和匝数成反比;多个副线圈,由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈的电压U2由原线圈的电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定交流与思考:原、副线圈的电流

5、一定满足吗?副线圈中的负载越大,说明负载电阻如何变化?变压器的输入功率如何变化?提示:当变压器只有一个副线圈工作时,才有.负载表示副线圈所接的用电器的实际功率.实际上,R越大,负载越小,输入功率越小;R越小,负载越大,输入功率越大.特别提示1.对于电源,原线圈相当于用电器;对于用电器,副线圈相当于电源.2.对理想变压器应注意能量守恒定律的应用.3.经常应用的变压公式是根据“口”字型变压器推出的,应用时要注意给出的变压器是否为“口”字型变压器,若不是,应根据变压器原理推导各物理量的关系.题型1理想变压器基本公式的应用【例1】一台理想变压器,其原线圈220

6、0匝,副线圈440匝,并接一个100Ω的负载电如图2所示.(1)当原线圈接在44V直流电源上时,电压表示数为多少?电流表示数为多少?(2)当原线圈接在220V交流电源上时,电压表示数为多少?电流表示数为多少?此时输入功率为多大?变压器效率为多大?题型探究图2思路点拨(1)变压器的工作原理是什么?(2)电压、电流和功率三个参量,变压器可以改变哪些?解析(1)原线圈接在直流电源上时,由于原线圈中的电流恒定,所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化,副线圈两端不产生感应电动势,故电压表示数为零,电流表示数也为零.(2)由得U2=U1=220×V=44V(电压表读

7、数)I2=A=0.44A(电流表读数)P入=P出=I2U2=0.44×44W=19.36W效率η=100%答案(1)00(2)44V0.44A19.36W100%规律总结对于有两组以上副线圈的变压器,电压与匝数成正比关系成立,而电流与匝数成反比的规律不成立.但在任何情况下电流的关系都可以根据变压器的输入功率等于输出功率进行求解.即U1I1=U2I2+U3I3+…或I1n1=I2n2+I3n3+….题型2理想变压器的动态分析【例2】如图3所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I

8、2分别为原线圈和副线圈中的电流,下列说法正确的是()A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a