高考变压器知识点

变压器、电力输送基础知识一，变压器1 .理想变压器的结构、作用、原理及特点结构：两组线圈(原、副线圈)缠绕在同一个闭合铁心上构成变压器作用：在输送电能的过程中改变电压原理：其工作原理利用了电磁感应现象特点：只有利用电磁感应现象工作，变压器才能在输送交变电流的电力中改变交变电压2 .理想变压器的理想化条件及其规律当在理想变压器的原线圈的两端施加交变电压U1时，由于电磁感应，原线圈、副线圈都产生感应电动势根据法拉第电磁感应法则，(忽略原、副线圈的内阻，U1=E1、U2=E2； 另外，考虑到铁心的导磁率，忽略漏磁通，也就是说在任意时刻通过原点，副绕组的电感线条数相等，因此也有)。由此，理想变压器的电压变化规律可以忽略变压器自身能量损失(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失两种，分别称为铜损和铁损 )有p1=p2(p1=i1u1、P2=I2U2)因此理想的变压器电流变化规律这样，我们可以看出：(1)理想变压器的理想条件一般是忽略原、副绕组内阻的分压，忽略原、副绕组磁通之差，忽略变压器自身的能量损失(实际上也忽略变压器原、副绕组电路的功率因数之差)。(2)理想的变压器规律实质上是法拉第电磁感应规律和能量转化和保存规律在上述理想条件下的新表现形式三、规则总结(1)记住两个基本公式。 即，电压和圈数与同一变压器的任意2个线圈成正比。P输入=P输出，即使有几个副绕组工作，变压器的输入功率也等于所有输出功率之和。(2)通过1次副绕组中的每1匝绕组的磁通的变化率相等。(3)原子线圈的电流变化规律相同，电流的周期频率相同在式(4)中，如果将U1、I1代入原线圈，则与次级线圈对应U2、I2也是有效值在原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，次级线圈中的U2、I2也与最大值或瞬时值对应.(5)须特别注意的是变压器只有一个副绕组工作时，才能变压器的输入功率由输出功率决定，输入电压确定后，输入功率和初级线圈电压与次级线圈圈数的平方成正比，与初级线圈圈数的平方成反比，与次级线圈电路的电阻值成反比。 式中的r表示负载电阻的电阻值，而不是“负载”。 “负载”表示连接到次线圈的电气设备的实际功率。 实际上，r越大负荷越小r越小负荷越大。 这一点在审查问题时应特别注意。(6)在二次绕组中两个以上绕组同时动作的情况下，U1/U2/U3=n1/n2/n3，但是电流不行，在该情况下，必须求出电流以使一次二次绕组的电力相等.(7)变压器虽然能够使输出电压上升或下降，但是不能增大输出功率.(8)可以理解为，通常，如果增大输出侧的负载，则负载电阻变小，与此相同，通过增大负载电阻，负载变小4 .常用变压器(1)自耦变压器图2是自耦变压器的示意图。 这种变压器的特点是铁芯上只有一个线圈。 如果将线圈整体作为初级线圈，将副线圈仅取线圈的一部分时能够降低电压的线圈的一部分作为初级线圈，将线圈整体作为次级线圈，则能够提高电压。调压变压器：是自耦合变压器，并且在附图中示出其结构。 线圈AB缠绕在圆环状的铁心上。 在AB之间加上输入电压U1。 可以通过移动折射器p的位置来调节输出电压U2。(2)变压器也是变压器。交流电压计和电流计有一定的测量范围，不能直接测量高电压和大电流。 用变压器把高电压调到低电压，把大电流调到小电流，这个问题就可以解决了。 这个变压器叫变压器。 变压器分压器和变流器两种。a、变压器变压器用于将高电压变为低电压，其初级线圈与高压电路并联连接，次级线圈上连接有交流电压计。 根据电压表测量的电压U2和铭牌上记载的变压比(U1/U2)，可以计算出高压电路中的电压。 为了工作安全，变压器铁壳和副线圈必须接地。b .电流互感器D1 r D2I1 I1/Ir I2 I2/n1 n1/n2 n2/R电流互感器是用来把大电流变成小电流的。 该原线圈与被检测电路串联连接，次级线圈上连接有交流电流计。 可根据用电流计测量的电流I2和铭牌上记载的变流比(I1/I2)计算出被测量电路中的电流。 如果被检电路是高压电路，为了安全工作，将变流器的壳体和次线圈接地。二、电力运输1 .电路中的功率损耗p不是=I2R=、U2/R，如果使用该式，则u必须是下降到引线的电压，电压无法通过输电电压来计算.2 .远距离输电。包括发电机、2台变压器、输电线路的等效电阻和负载电阻，需要描绘远距离输电的图像。 然后，根据规格在图形中显示相应的物理量符号。 一般而言，将两个变压器的初始、次级绕组的匝数分别设为对应的电流、电压、电力也应用对应的符号来表示。从图中可以看出，电力关系关于电压关系，电流关系如下所示其中电流关系最简单，其中只要知道一个，就可以看出另两个总和是一样的。 因此，电流往往成为这类问题的突破口。输电线路上的电力损失和电压损失也需要特别注意。 既要用于分析，也要用于计算。特别重要的是分析输电线路上的功耗，得出结论减少输电线路电力损失的方法，通过提高输电电压或增大输电线路的横截面积，选择前者是理所当然的。如果决定了输电线路的电力损失，提高输电电压可以减少输电线路的截面积，可以节约架设大量金属材料和电线所需的钢材和水泥，占有土地的情况也很少。需要注意的是，教科书强调，输电线路上的电压损失不仅与输电线路的电阻有关，还与电感和电容阻抗有关。 输电线路电压高、导线截面积大时，电抗引起的电压损失大于电阻引起的电压损失。有规律的方法一、解决变压器问题的常用方法问题解决构想1电压构想.变压器原、副绕组的电压之比U1/U2=n1/n2； 变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=解题构想2电力构想.理想变压器的输入，输出电力为p输入=P输出，即在P1=P2的变压器中存在多个副绕组的情况下P1=P2 P3 问题解决的想法3从电流的想法I=P/U可知，在只有一个副绕组的变压器中有I1/I2=n2/n1的变压器中存在多个副绕组的情况下，n1I1=n2I2 n3I3 解题思路4 (变压器动态问题)制约思路(1)电压限制：变压器原、副绕组匝数比(n1/n2 )一定的情况下，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，能够简单地叙述为原限制副(2)电流限制：变压器原、副绕组匝数比(n1/n2 )恒定，若确定输入电压U1，则初级绕组中的电流I1由副绕组中的输出电流I2决定，I1=n2I2/n1，能够简单地叙述为副限制原(3)负载制约：变压器的次级绕组中的电力P2由用户负载决定，P2=P负1 P负2 ；变压器副绕组中的电流I2由用户负载和电压U2决