幻灯片 110.2 变压器与电能的输送
高三总复习 选修3-2 z```xxk
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幻灯片 2(2)工作原理互感现象．
一、变压器原理
1．构造和原理
电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，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．互感现象是变压器工作的基础
(1)主要构造：
原线圈(与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈)
副线圈(与负载连接的线圈，也叫次级线圈)
闭合铁芯组成
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幻灯片 3 不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产生的焦耳热)和漏磁的变压器，即它的输入功率和输出相等．
2．理想变压器
所以：
原.副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。
即:U1I1=U2I2
P入= P出
此公式只适用于一个副线圈的变压器
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幻灯片 4 一个原线圈多个副线圈的理想变压器,原线圈匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3,相应的电压分别为U1、U2和U3,相应的电流分别为I1、I2和I3,根据变压器的工作原理可得:
3、有多个副线圈的理想变压器
I1n1=I2n2+I3n3+……+Innn
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幻灯片 5例：为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后( )
A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变
B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大
C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大
D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
AD
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幻灯片 6U1
5.输出功率P2决定输入功率P1
P1＝P2
1.U1由电源决定；
2.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
3.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
4.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
4、变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系
由输入决定输出的只有电压
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幻灯片 75.互感器
电流互感器
电压互感器
使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数
使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数
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幻灯片 84.自耦变压器
升压变压器
降压变压器
只用一组线圈来实现变压的变压器 `z````xxk
调压变压器
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幻灯片 9 BD
1．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中 正确的是( )
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比为10∶1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
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幻灯片 102、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．3mA B．0
C．48mA D．与负载R的值有关
B
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幻灯片 112、如图所示，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端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB＝________，两电阻两端电压之比UA∶UB＝________．
1/16
1/4
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幻灯片 12A
3．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈上接有一相同的灯光L，则( )
A．灯L也能正常发光
B．灯L比另三灯都暗
C．灯L将会被烧坏
D．不能确定 zx```xk
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幻灯片 134.如图所示,变压器的原线圈及两个副线圈匝数比为n1∶n2∶n3=4∶2∶1,所连接的三个小灯泡消耗的功率相同,则流过每个灯泡的电流之比I1∶I2∶I3=_____________;三个灯泡的电阻之比为R1∶R2∶R3=___________.
1：1 ：2
4：4：1
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幻灯片 145．如图所示，一个理想变压器的输入电压U1保持不变，灯泡L2、L3、L4为副线圈的负载，当滑动变阻器R0的滑片向下移动时，则下列判断正确的是( )
A．灯L1变暗 B．灯L2变亮
C．灯L3变亮 D．灯L4变暗
A
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幻灯片 156、在绕制变压器时，某学生误将两个线圈绕在如图所示变压器左右两臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中部的臂，已知线圈的匝数之比n1:n2＝2：1.在不接负载的情况下，则（ ）
A．当线圈1输入电压为220V时，
线圈2输出电压为110V
B．当线圈1输入电压为220V时，
线圈2输出电压为55V
C．当线圈2输入电压为110V时，
线圈1输出电压为220V
D．当线圈2输入电压为110V时，
线圈1输出电压为110V
BD
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幻灯片 16A
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幻灯片 171、输电线路上损失的功率是多少？
P损=I2R线
输电线路上的电压降是多少？
U线=IR线
用户得到的功率是多少？
用户得到的电压是多少？
P用=P出-P线= P出-I2R线
U用=U出-U线=U出-IR线
二、电能的输送
2、如何减小输电线路上损失的功率？
（1）减小输电线路上的电阻R线
减小ρ
减小L
增大S
铜、铝
直线线路
适当增大
（2）减小输电线路上的电流I
原则：电站的输出功率是一定的
提高输电电压
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幻灯片 18远距离输电线路的电路图
∆P=I22R线
∆U=I2R线
U3=U2−I2R线
P4=P3=U4I4=U3I3
P3=P2− ∆P=P1−I22R线
功率关系：
电压关系：
升压变压器
降压变压器
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幻灯片 198、某学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V,40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则
(1)输电线上损耗的电功率多大？
(2)发电机的输出功率多大？
(3)发电机的电动势多大？
【答案】 (1)144 W (2)5424 W (3)250 V
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幻灯片 209、 发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，每根输电线电阻是5Ω，若输电线中因发热而损失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，求：（1）画出此输电线路的示意图。（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。（3）用户得到的电功率是多少？
解：1.
U3=U2−I2R=4800V
(或 P3=P1−I22R、U3=P3/I2 求U3)
3．P3=P1−I22R=9.6 ×104W
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