变压器远距离输电.ppt
变压器 远距离输电,一.变压器工作原理 变压器的构造:闭合铁芯、绕在铁芯上的多个线圈组成的原线圈（也叫初级线圈）、副线圈（也叫次级线圈）铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成,2.变压器的规律:,变压比：U1U2=n 1n2,U1n1=U2n2=U3n3=Un=k,当n2n1时，U2U1，升压变压器,当n2n1时，U2U1，降压变压器,3.变压器的变流比:,理想变压器：P输入P输出，即输入功率由输出功率决定,即 I1U1=I2U2I3U3I4U4.,由U1U2=n1n2，,I1I2=n2n1,注意2:变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制；低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制,注意:1、当只有一个副线圈时.,4.几种常用的变压器：熟悉工作原理,a.自耦变压器.,特点是铁芯上只绕有一个线圈,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）,b.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,例1.一台变压器原线圈输入380V电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为 匝。,U1n1=U2n2=U3n3=k,=U n,n1=U1 n U,=380150(38-19)=3000匝,又解:,380n1=38(n2+150),n2=150匝,n1=3000匝,380n1=19n2,解:,U1n1=U2n2,3000,例2.如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：()(A)U1:U2n1:n2，U2:U3=n2:n3；(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；(C)I1U1=I2U2I3U3；(D)n1I1=n2I2n3I3。,A C D,练习1理想变压器原、副线圈的匝数比为110，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，则副线圈的输出电压为【】A60V BC D以上答案都不对,D,练习2.如图所示的理想变压器,输入电压U1=220伏,各线圈匝数之比n1:n2:n3=10:5:1。R2=110欧,测得通过R3的电流I3=2A。求:流经电阻R2及初级线圈中的电流强度I2和I1各为多少？,解:,U1:U2:U3=n1:n2:n3=10:5:1,U2=110V,U3=22V,I2=U2/R2=1A,理想变压器的输入的电功率等于输出的电功率,I1U1=I2U2+I3U3,I1U1=1 110+222=154V,I1=0.7A,图(甲)(乙)两电路中,当a、b两端与e、f 两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d 间与g、h 间的电压均为110V。若分别在c、d两端与g、h 两端加上110V的交流电压，则a、b间与 e、f间的电压分别为 V和 V,若分别在c、d两端与g、h 两端加上110V的恒定电压，则a、b间与 e、f间的电压分别为 V 和 V.,97高考变形,220,110,0,110,例3、如图是一个理想变压器的电路图，若A、B两点接交流电压U时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为：()A.5 1 B.1 5 C.4 1 D.1 4,解：设灯泡正常发光的电流为I，,则原、副线圈的电流分别为I和4I，如图示。,所以原、副线圈的匝数比为 4 1,C,96年上海高考题,在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个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，另一半通过中间的臂已知线圈1、2的匝数之比n1n2=21在不接负载的情况下【】A当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V,B、D,如图所示的理想变压器有两个副线圈，副线圈的绕向和输出端见图，输出电压分别是5V和3V，要获得8V电压，两个副线圈的连接方法是：()(A)b、c 连接,a、d 两端输出(B)a、d 连接,b、c 两端输出(C)a、c 连接,b、d 两端输出(D)b、d 连接,a、c 两端输出,A B,关注方法,减少输电中的功率损失可以有两种方法:P损=I2 R,一种方法是:减小电阻.,另一种方法是提高输电的电压U,在导线电阻不变的条件下，电流如果减小到原来的百分之一，功率损失P=I2R 就减小到原来的万分之一,减小输电线路上的电压损失也有两种方法U损=IR,一种减小电阻,另一种提高输电电压,无论从减小输电中的功率 损失，还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电电压，减小输电电流,二.远距离输电:,远距离输送电示意图,练习.在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是（）(A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限(B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减 小损失 的功率(C)损失的功率与输送电压的二次方成反比(D)损失的功率与输电线上的电压降成反比,A B C,例4.变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的_倍.,(P/KU)2 R,1/n2,解:,功率损失为P=I2 R=(P/KU)2 R.,匝数比为nK时,线路电流减小为1/n,功率损失减小为原来的 1/n2.,例5、某发电机输出功率P=100千瓦，发电机端电压U=1000伏，向远距离输电的输电线总电阻R=8欧。现要求输电损耗为5%，用户得到的电压恰好为220伏，则：画出输电线路的示意图；求出所用的变压器的原副线圈匝数比。,解：,线路上损耗的功率为P=5000 W，,P=I2 2 R,电流为I2=25A，,线路上的电压为U=I2 R=200V，,U2=P/I2=100000/25=4000V,n1n2=U1U2=14,U3=U2-U=3800V,U4=220V,n3n4=U3U4=19011,例6.有一条河流，河水流量为4m 3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比g=9.8m/s2,线路上损耗的功率为P=4900 W，,P=I22 R,电流为I2=35A，,线路上的电压为U=I2 R=140V，,U2=P2/I2=2800V,n1n2=U 1U2=3502800=18,U3=U2-U=2660V,U4=220V,n3n4=U3U4=2660220 121,解:,机械功率P1=mgh/t=10004 9.8 5=1.96 105W,发电机的输出功率P2=0.5 P1=9.8104W,04年天津理综18、,一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并提供200A的负载电流。已知两个线圈的匝数比为40:1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是（）A 5A，250V，50kWB 5A、10kV，50kWC 200A，250V，50kWD 200A，10kV，2103 kW,A,04年江苏高考13,(14分)如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80104V的霓虹灯供电，使它正常发光为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断（1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为10mA时变压器的输入功率是多大?,解：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2,根据理想变压器的输入功率等于输出功率，,有 I1 U1=I2U2,当I2=12 mA时，I1 即为熔断电流代人数据，得,I1=0.98 A,(2)设副线圈中电流为 I2=10 mA时，变压器的输入功率为P1,根据理想变压器的输入功 率等于输出功率，有,P1=I2U2,代人数据，得 P1=180 W,05年广东卷9,钳形电流表的外形和结构如图a示,图a中电流表的读数为1.2A,图b中用同一电缆线绕了3匝,则()A.这种电流表能测直流电流,图b的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流,图b的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图b的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图b的读数为3.6A,解:钳形电流表相当于变压器,设电路中电流为I0,跟电流表串联的线圈有n匝,由变流关系:,I0/1.2=n/1,I0/Ib=n/3,Ib=3.6A,C,
