第2节变压器电能的输送(预习学案

1、第2节 变压器 电能的输送预习学案编制人：韩立新 审核：林卫庆 级部审核 时间：2010.12.30一、 基础知识梳理（一）变压器1.变压器的构造如图: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 （也叫初级线圈）；另一个线圈跟负载连接，叫 （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.原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流大小方向在不断的变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，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。 是变压器工作的基本原理。3理想变压器的理想化条件及其规律在理

2、想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律：，忽略原、副线圈内阻，有：U1E1 ，U2E2另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有： 由此便可得理想变压器的电压变化规律为： 在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”) 有： 4.理想变压器的物理量之间的规律:电压关系：U1U2 =n1n2，U1n1 = U2n2= U3n3 =：理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比，输出电压由输入电压决定。：当

3、n2n1时，U2 U1，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器：当n2n1时，U2 U1，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器功率关系：P原 P副，理想变压器的输入功率由输出功率决定电流关系：当变压器只有一个副线圈工作时，由 ：有多个副线圈时, 有P入=P出，即P1= P2+ P3 +P4+ P5+由U1I1=U2I2+U3I3+，得到 n1I1= 变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用 的导线绕制变压器的低压线圈匝数少而通过的电流大，可用 的导线绕制变压器的决定关系：5.几种常用的变压器（1）自耦变压器：铁芯上只绕有一个线圈，一部分充当原线圈，一部分充当

4、副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）（2）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（二）远距离输电1电路损失(1)功率损失：设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为P .(2)电压损失：U .减小功率损失和电压损失，都要求提高 ，减小输电电流2降低损耗的两个途径(1)一个途径是减小输电线的 .为减小电阻，应当用 的金属材料制造输电线此外，还要尽可能增加导线的 (2)另一

5、个途径是减小输电导线中的 由PIU可知，当输送功率一定时，提高 可以减小输电电流.3远距离高压输电由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需用 升压到几百千伏后再向远距离送电，到达用电区再用 降到所需的电压4远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例)：(1)功率关系：P1P2，P3P4，P2P线P3(2)电压关系：U1U2 =n1n2，U3U4=n3n4:U2UU3，(3)电流关系：I2I3I线预习自测1、某变电站用原副线圈匝数比为n1：n2的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图所示。将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是（ ）RabcdA. 原副

6、线圈电压比为n2：n1B原副线圈电流比为n1：n2C原副线圈电压比为n1：n2D变压器的输入功率与输出功率的比为n1：n22.对于理想变压器，下列说法中正确的是()A原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3.(2008年高考天津理综卷)一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时()AI1减小，P1增大 BI1减小，P1减小CI2增大，

7、P2减小 DI2增大，P2增大VARu4、（2009北京西城区）如图所示，理想变压器的原线圈接在u220sin（100t）（V）的交流电源上，副线圈接有R55的负载电阻。原、副线圈匝数之比为21。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A原线圈中电流表的读数为1 AB原线圈中的输入功率为C副线圈中电压表的读数为110VD副线圈中输出交流电的周期为50s5、一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则（ ）A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103W01234311311u/Vt/(102 s)图101234311311u/Vt/(102 s)图26、（2008山东高考）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）A.图1表示交流电，图2表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100 VD.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的7、（09年山东卷）某小型水电站的电能输送示意图 。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，