《高三物理第一轮复习之：变压器远距离输电课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理第一轮复习之：变压器远距离输电课件（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 变压器原理 变压器远距离输电 1 变压器的构造 2 变压器的工作原理 3 变压器的变压比 4 变压器的变流比 5 几种常用的变压器 二 远距离输电 1 变压器的构造 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的 一个线圈跟电源连接 叫原线圈 也叫初级线圈 另一个线圈跟负载连接 叫副线圈 也叫次级线圈 两个线圈都是用绝缘导线绕制成的 铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成 2 变压器的工作原理 是利用电磁感应原理工作的 称为互感 因此变压器只能改变交流电压 而不能改变恒定电压 注意 变压器的原线圈如加的是干电池 蓄电池或匀速切割的导体棒时 副线圈两端的电压为零 思考1 3 变压器的变压比 U1
2、U2 n1 n2 U1 n1 U2 n2 U3 n3 k 理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比 当n2 n1时 U2 U1 变压器使电压升高 这种变压器叫做升压变压器 当n2 n1时 U2 U1 变压器使电压降低 这种变压器叫做降压变压器 例1 思考3 4 变压器的变流比 理想变压器的输入的电功率I1U1等于输出的电功率I2U2 即 I1U1 I2U2 由U1 U2 n1 n2 I1 I2 n2 n1 可见 变压器工作时 原线圈和副线圈中的电流跟它们的匝数成反比 高压线圈匝数多而通过的电流小 可用较细的导线绕制 低压线圈匝数少而通过的电流大 应用较粗的导线绕制 注意 上式只对仅有一个副线圈时
3、适用 若有两个及以上副线圈时 必须由输入的电功率等于输出的电功率计算 即 I1U1 I2U2 I3U3或n1I1 n2I2 n3I3 例2 例3 思考2 例5 a 自耦变压器 特点是铁芯上只绕有一个线圈 如果把整个线圈作原线圈 副线圈只取线圈的一部分 就可以降低电压 图甲 如果把线圈的一部分作原线圈 整个线圈作副线圈 就可以升高电压 图乙 b 调压变压器 就是一种自耦变压器 它的构造如图所示 线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上 AB之间加上输入电压U1 移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2 1 减少输电中的功率损失可以有两种方法 P损 I2R 1 一种方法是 减小电阻 在电线长度L一定的情况
4、下 应当选用电阻率小 横截面积大的导线 2 另一种方法是 提高输电的电压U 减小电流I 减小输电导线中的电流 在导线电阻不变的条件下 电流如果减小到原来的百分之一 功率损失 P I2R就减小到原来的万分之一 2 减小输电线路上的电压损失也有两种方法 U损 IR 1 一种是增大输电导线的截面积以减小电阻 2 另一种是减小输电电流 在输送电功率不变的前提下 必须提高输电电压 通过以上分析 我们看到 无论从减小输电中的功率损失 还是从减小电压损失方面看 都要求提高输电电压 减小输电电流 二 远距离输电 远距离输送电示意图 远距离输送电电路图 U4 U1 R线 U2 U3 例4 思考 棒做匀速向右 加
5、速向右 减速向右 简谐运动过程中电流表的示数怎样 思考1 例1 理想变压器原 副线圈匝数比为4 1 若在原线圈上加u 400sin100 t V 的交流电压 则在副线圈两端的电压表测得的电压为 A 100V B 100V C 1600VD 1600V B 例2 如图所示 有一理想变压器 原线圈匝数为n1 两个副线圈的匝数分别为n2和n3 原副线圈的电压分别为U1 U2 U3 电流分别为I1 I2 I3 两个副线圈负载电阻的阻值未知 下列结论中 正确的是 A U1 U2 n1 n2 U2 U3 n2 n3 B I1 I3 n3 n1 I1 I2 n2 n1 C n1I1 n2I2 n3I3 D
6、I1U1 I2U2 I3U3 ACD 思考3 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V和V 若分别在c d两端与g h两端加上110V的恒定电压 则a b间与e f间的电压分别为V和V d 110 220 110 0 例3 如图 理想变压器的次级串3只灯泡 初级串1只灯泡 四只灯泡型号相同 若四只都正常发光 变压器的变压比为 1 1 思考2 如图是一个理想变压器的电路图 若A B两点接交流电压U时 五个相同的灯泡均正常发光 则原
7、副线圈的匝数比为 A 5 1B 1 5C 4 1D 1 4 解 设灯泡正常发光的电流为I 则原 副线圈的电流分别为I和4I 如图示 所以原 副线圈的匝数比为4 1 C 思考3 在绕制变压器时 某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上 当通以交变电流时 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 已知线圈1 2的匝数之比n1 n2 2 1 在不接负载的情况下 A 当线圈1输入电压220V时 线圈2输出电压为110VB 当线圈1输入电压220V时 线圈2输出电压为55VC 当线圈2输入电压110V时 线圈1输出电压为220VD 当线圈2输入电压110V时 线圈1输
8、出电压为110V 分析 因为理想变压器原 副线圈电压之比 U1 U2 等于线圈中产生的感应电动势之比 E1 E2 每个线圈产生的磁通量只有一半通过另一线圈 所以当从线圈1输入电压U1 220V时 由 答 B D 当从线圈2输入电压U2 110V时 同理由 例4 某发电机输出功率P 100千瓦 发电机端电压U 500伏 向远距离输电的输电线总电阻R 10欧 现要求输电损耗为5 用户得到的电压恰好为220伏 则 画出输电线路的示意图 求出所用的变压器的原副线圈匝数比 解 线路上损耗的功率为P 5000W P I22R 电流为I2 25A 线路上的电压为U I2R 200V U2 P I2 100000 25 4000V n1 n2 U1 U2 1 4 U3 U2 U 3800V U4 220V n3 n4 U3 U4 190 11 15V 5V 例5 如图所示 理想变压器原 副线圈匝数比N1 N2 N3 44 3 1 原线圈两端输入电压U1 220V 在变压器输出端如何连接可使一盏 20V 10W 灯泡正常发光 如何连接可使一盏 10V 5W 灯泡正常发光 通过计算分别画出连接图 220V
