高中物理3.43.5变压器及高压输电课件选修一变压器.ppt

复习提问 2 电磁感应的条件和本质各是什么 3 法拉第电磁感应定律的内容是什么 1 交变电流的产生及规律 3 4 3 5变压器及高压输电 世界上最大的水电站 长江三峡水电站全景 送电过程 在输电过程中 电压必须进行调整 各种情况下所需的电压 照明灯电压 220伏机床上照明灯 36伏半导体收音机电源电压不超过10伏电视机显像管却需要10000伏以上电压 需改变电压 以适应各种不同的需要 形形色色的变压器 变压器的结构 变压器的工作原理 变压器通过闭合铁芯 利用互感现象实现了 电能 磁场能 电能 u1 i1 变化的磁场 u2 i2 变压器为什么能改变电压 若原线圈接入直流 那么副线圈中是否能产生感应电流 改变原线圈或副线圈的匝数 会产生怎样的效果 不能 因为直流电产生的磁场不发生改变 输出电压的大小跟原副线圈的匝数有关 原副线圈的电压与两个线圈匝数的关系 理想变压器 如果在能量转化的过程中能量损失很小 能够略去原 副线圈的电阻 以及各种电磁能量损失 这样的变压器称之为理想变压器 是物理学中的一种理想化模型 理想变压器特点 1 变压器铁芯内无漏磁 2 原 副线圈不计内阻 理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比 不同的变压需要 1 当n2 n1时 u2 u1 3 当n2 n1时 u2 u1 2 当n2 n1时 u2 u1 升压变压器 等压变压器 降压变压器 理想变压器的变流规律 1 理想变压器输出功率等于输入功率 即 u1i1 u2i2 p出 p入 也可写成 2 理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 此公式只适用于一个副线圈的变压器 1882年爱迪生电气照明公司在伦敦建立了第一座发电站 安装了三台110伏 巨汉 号直流发电机 这是爱迪生于1880年研制的 这种发电机可以为1500个16瓦的白炽灯供电 美国发明家威斯汀豪斯组建了自己的电气公司 致力于推广交流输电 vs 远距离输送电示意图 存在的问题 由于导线上有电阻 所以输电时 在导线上就引起电流的热效应 从而导致电能的损失 如何减少电能损失 q i2rt 措施 1 减小电阻 2 减小电流 3 缩短通电时间 x 分析讨论 如何减小导线电阻 我们直接给出电阻的决定式 阅读教材p63 降低导线电阻内容 分析讨论 如何减小导线中的电流 注 发电机输出功率是一定的 由此可见 增大输电线路中的电压可以有效的减小输电线路中的电流 此时电路中电能的损失就为 w损 q i2rt p2 u2 rt 损失的功率 p损 i2r p2 u2 r 思考与讨论 为什么一定要用高压输电 下面 我们以一个实际问题为例 探讨高压输电的意义一台发电机 输出地功率为1000kw 所用输电导线的电阻是10 当发电机接到输电线路的电压分别为5kv 50kv时 分别计算 1 导线上的电流2 在导线上损失的热功率 阅读教材p64 降低输电电流内容 i1 200ai2 20a p1 400000wp2 4000w 名词解释 阅读教材p76电网供电的内容 请你解释一下什么叫做电网以及使用电网供电的好处所在 让你也做一回评论员 阅读p77问题与练习第四题有关石墨炸弹的文章 然后发表一下你的评论 供大家交流学习 例题分析 利用超导材料可实现无损耗输电 现有一直流电路 输电总电阻为0 4 它提供给用电器的电功率为40kw 电压为800v 若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线 保持供给用电器的功率和电压不变 那么节约的电功率为a 1kwb 1 6 103kwc 1 6kwd 10kw a 理想变压器原 副线圈的匝数比n1 n2 4 1 当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时 图中电流表a1的示数12ma 则电流表a2的示数为 a 3mab 0c 48mad 与负载r的值有关 练习1 b 练习2 一理想变压器 原线圈匝数n1 1100 接在电压220v的交流电源上 当它对11只并联的 36v 60w 的灯泡供电时 灯泡正常发光 由此可知副线圈的匝数n2 通过原线圈的电流i1 3a 180 一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝 与220v的电源相连 当副线圈接入额定电压为36v的灯泡时 能够正常发光 则变压器副线圈的匝数为 a36匝b72匝c720匝