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高中物理【变压器 远距离输电】知识点、规律总结

(2)互感器电 电压 流互 互感 感器 器((nn11><nn22)): :把 把高 大电 电压 流变 变成 成____低小____电电____压流____, ,如 如图 图丙 丁所 所示 示..
二、电能的输送 如图所示,若发电站输出电功率为 P,输电电压为 U,用户得到的电功率为 P′,用 户的电压为 U′,输电线总电阻为 R.
3.掌握一个能量守恒定律 发电机把机械能转化为电能,并通过导线将能量输送给线圈 1,线圈 1 上的能量就 是远程输电的总能量,在输送过程中,先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分,剩余 的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗,所以其能量关系为 P1=P + 线损 P 用户.
考点四 三种特殊的变压器
(1)无漏磁,故原、副线圈中的 Φ、ΔΔΦt 相同.
(2)线圈无电阻,因此无电压损失,U=E=nΔΔΦt .
(3)根据Un=ΔΔΦt 得,套在同一铁芯上的线圈,无论是原线圈,还是副线圈,该比例都
成立,则有Un11=Un22=Un33=…
2.关于理想变压器的四点说明 (1)变压器不能改变直流电压. (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率. (3)理想变压器基本关系中的 U1、U2、I1、I2 均为有效值. (4) P 入=P 出,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于输出功率之和.
1.输出电流 I=UP=UP′′=U-RU′.
2.电压损失 (1)ΔU=U-U′. (2)ΔU=__I_R___ . 3.功率损失 (1)ΔP=P-P′. (2)ΔP=__I_2R____=UP2R .
4.减少输电线上电能损失的方法 (1)减小输电线的电阻 R.由 R=ρSl 知,可加大导线的_横__截__面__积___、采用_电__阻__率__小___ 的材料做导线. (2)减小输电线中的电流.在输电功率一定的情况下,根据 P=UI,要减小电流,必 须提高_输__电__电__压___.
3.理想变压器原、副线圈基本量的关系
(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流) 理想变压器
(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)
基 本
根据能量守恒可得:原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即 P 入 功率关系 =_P__出___
关 电压关系 原、副线圈的电压之比等于其匝数之比,公式:UU12=nn12,与负载、副线
自主学习
1.自耦变压器
自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中的一部分作为另一个线圈,当交
流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适
用,如图所示.
2.互感器 电压互感器
将高电压变为低电压 UU12=nn12
电流互感器
将大电流变成小电流 I1n1=I2n2
3.双副线圈变压器 计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时,应注意三个关系: (1)电压关系:Un11=Un22=Un33=…… (2)电流关系:n1I1=n2I2+n3I3+…… (3)功率关系:P1=P2+P3+……
考点二 理想变压器的动态分析
师生互动
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种:匝数比不变的情况和负载电阻不变
的情况.
1.匝数比不变的情况(如图所示)
(1)U1 不变,根据UU12=nn12,输入电压 U1 决定输出电压 U2,可以得 出不论负载电阻 R 如何变化,U2 不变.
(2)当负载电阻发生变化时,I2 变化,根据输出电流 I2 决定输入 电流 I1,可以判断 I1 的变化.
2.抓住两个物理量的联系 (1)理想的升压变压器联系着回路 1 和回路 2,由变压器原理可得:线圈 1(匝数为 n1) 和线圈 2(匝数为 n2)中各个量间的关系是UU12=nn12,II12=nn21,P1=P2. (2)理想的降压变压器联系着回路 2 和回路 3,由变压器原理可得:线圈 3(匝数为 n3) 和线圈 4(匝数为 n4)中各个量间的关系是UU34=nn34,II34=nn43,P3=P4.
(3)I2 变化引起 P2 变化,根据 P1=P2,可以判断 P1 的变化.
2.负载电阻不变的情况(如图所示)
(1)U1 不变,nn12发生变化,U2 变化. (2)R 不变,U2 变化,I2 发生变化. (3)根据 P2=UR22和 P1=P2,可以判断 P2 变化时,P1 发生变化,U1 不变时,I1 发生变 化.
第 2 讲 变压器 远距离输电
一、理想变压器 1.构造 如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的_两__个__线__圈___组成的.
(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫__初__级__线圈. (2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫__次__级__线圈.
2.原理 电流磁效应、_电__磁__感__应___.

圈的个数无关

Байду номын сангаас
(1)只有一个副线圈时:II21=nn21
本 电流关系 (2)有多个副线圈时:由 P 入=P 出得 I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn 或 I1n1

=I2n2+I3n3+…+Innn
系 频率关系
f1=f2(变压器不改变交变电流的频率)
4.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器,如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示.
1.在分析变压器问题时,一定要注意原、副线圈中各量的决定关系:U1 决定 U2, I2 决定 I1,P2 决定 P1.
2.分析和计算输电线上的电压损失和功率损失时要用 U 损=I 线 R 线,P 损=I2线R 线=UR线2损, 注意 P 损≠RU线22.
考点一 理想变压器基本规律的应用
自主学习
1.理想变压器的基本特点
考点三 远距离输电问题 1.理清三个回路
师生互动
回路 1 发电机回路.该回路中,通过线圈 1 的电流 I1 等于发电机中的电流 I 机;线 圈 1 两端的电压 U1 等于发电机的路端电压 U 机;线圈 1 输入的电功率 P1 等于发电机输 出的电功率 P 机.
回路 2 输送电路.I2=I3=IR,U2=U3+ΔU,P2=ΔP+P3. 回路 3 输出电路.I4=I 用,U4=U 用,P4=P 用.
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