高考物理 交变电流复习课件2.ppt

1 变压器的构造图如图14 2 1 1 变压器 2 工作原理是 利用了现象 即根据原理来改变交流电压 也可以改变电流 3 能量转换方式 原线圈电能 磁场能 副线圈电能 4 理想变压器 不考虑线圈电阻产生的焦耳热 铜损 涡流产生的焦耳热 铁损 和 它的输出功率和输入功率相等 互感 电磁感应 漏磁 5 理想变压器的特点 6 几种常见的变压器 自耦变压器 用于调压 互感器 用于测量电路中的电流叫电流互感器 用于测导线两端的电压叫电压互感器 1 主要问题 p损 i2r线 电流的导致电能转化为热能损失掉 2 解决方法 减小输电导线的电阻 但这种方法对减少电能的损失是有限的 这种方法适用于短距离输电 由p损 i2r线 2r可知 增大u输可减少电能损失 采用输电是有效方法 2 远距离输电 高压 热效应 3 示意图 如图14 2 3所示 理想变压器的原 副线圈匝数之比为n1 n2 4 1 原线圈回路中的电阻a与副线圈回路中的负载电阻b的阻值相等 a b两端加一交流电压后 交两电阻消耗的电功率之比和两电阻两端的电压之比 1 变压器问题中的电压 电流处理 如图14 2 4所示 理想变压器三个线圈的匝数之比为n1 n2 n3 10 5 1 其中n1接到220v的交流电源上 n2和n3分别与电阻r2 r3组成闭合回路 已知通过电阻r3的电流i3 2a 电阻r2 110 求通过电阻r2的电流和通过原线圈的电流 答案 1a0 7a 当理想变压器有多个副线圈时 各线圈的电压与其匝数的关系仍然成正比 但电流不再与其匝数成反比 而是根据功率的关系和电压的关系 推出电流与其线圈匝数之间的关系 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 2 4 10 8 m 导线横截面积为1 5 10 4m2 输电线路损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 2 电能输送中的电路分析与设计 解析 1 输电线的电阻为 r p损 p1 4 p损 ir p2 p1 p2 i2u2 由 得升压变压器的输出电压 u2 80000v 2 输电线路上的电压损失u损 i2r 3200v 答案 1 8 104v 2 3 2 103v 1 记熟两个基本关系式 图14 2 5 电压关系 u升 u降 u ir线 u降能量关系 p出 p损 p降 i2r线 iu降 iu升2 一定要画出远距离输电的示意图来 包括发电机 两台变压器 输电线路等效电阻和负载电阻 并按照规范在图中标出相应的物理量符号 如图14 2 5所示 三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为 水以v1 3m s的速度流入水轮机后以v2 1m s的速度流出 流出水位比流放水位低10m 水流量为q 103m3 s 水轮机效率为75 发电机效率为80 试问 1 发电机的输出功率是多少 2 如果发电机输出电压为240v 用户所需电压为220v 输电线路中的能量损耗为5 输电线的电阻共为12 那么所需用升 降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少 1 远距离输电过程中物理量较多 各物理量间的关系一定要分清 2 输电电流一般为联系各物理量的重要线索 例 收音机的变压器的初级线圈有1210匝 接在u1 220v的交流电源上 变压器有两个次级线圈 次级线圈 的匝数为35匝 次级线圈 的匝数是1925匝 如果不计变压器自身的能量损耗 当变压器工作时 线圈 的电流是0 3a时 初级线圈的电流i1 0 114a 求线圈 中电流和输出电压 电流的计算结果保留3位有效数字 答案 见解析 2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害 其中高压输电线因结冰而损毁严重 此次灾害牵动亿万人的心 为消除高压输电线上的凌冰 有人设计了这样的融冰思路 利用电流的热效应除冰 若在正常供电时 高压线上送电电压为u 电流为i 热耗功率