變壓器和電能的輸送 總結(jié).doc

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1、變壓器和電能的輸送一、變壓器的原理1．構(gòu)造：由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成．(1)原線圈：與交流電源相連的線圈．(2)副線圈：與負(fù)載相連的線圈．2．原理：變壓器工作的基礎(chǔ)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．3．作用：改變交流電流的電壓．三、常用的變壓器——互感器1．分類：電壓互感器(如圖甲)和電流互感器(如圖乙)．2．電壓互感器：如圖甲所示,原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈接電壓表．互感器將高壓變?yōu)榈蛪海ㄟ^電壓表測(cè)低電壓，結(jié)合匝數(shù)比可計(jì)算出高壓電路的電壓．3．電流互感器：如圖乙所示,原線圈串聯(lián)在待測(cè)高電流電路中，副線圈接電流表．互感器將大電流變成小電流，通過電流表測(cè)出小電流，結(jié)合匝數(shù)比可計(jì)算出大電流電

2、路的電流．四、理想變壓器中的幾個(gè)關(guān)系：1．電動(dòng)勢(shì)關(guān)系：由于互感現(xiàn)象，沒有漏磁，原、副線圈中具有相同的磁通量的變化率.如圖根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，原線圈中E1＝n1，副線圈中E2＝n2，所以有＝.2．電壓關(guān)系(1)＝，無論副線圈一端是空載還是有負(fù)載，都是適用的．(2)據(jù)＝知當(dāng)n2>n1時(shí)U2>U1，這種變壓器稱為升壓變壓器，當(dāng)n2

3、n1∶n2∶n3∶…代入得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…4．功率關(guān)系：6理想變壓器不計(jì)銅損、鐵損及漏磁，所以輸入功率等于輸出功率．當(dāng)副線圈為斷路時(shí)，原線圈輸入功率為零．對(duì)有多個(gè)副線圈輸出時(shí)，輸入功率等于副線圈上輸出功率之和．5．頻率關(guān)系：變壓器不能改變交變電流的頻率．在原線圈中接上周期性變化的電流在副線圈中激發(fā)出同頻率的交流電．特別提醒：(1)變壓器只能改變交流電壓，若初級(jí)線圈加直流電壓則次級(jí)線圈輸出電壓為零．(2)變壓器的電動(dòng)勢(shì)關(guān)系、電壓關(guān)系和電流關(guān)系是有效值間的關(guān)系，對(duì)最大值也適用，但對(duì)某時(shí)刻的瞬時(shí)值其關(guān)系并不成立．五、變壓器工作時(shí)的制約關(guān)系1．電壓制約：輸出電壓U2由輸入電壓U1

4、決定，即U2＝n2U1/n1.2．電流制約：原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定，即I1＝n2I2/n1.3．負(fù)載制約：(1)變壓器副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，P2＝P負(fù)1＋P負(fù)2＋…；(2)變壓器副線圈中的電流I2由用戶負(fù)載及電壓U2確定，I2＝P2/U2；(3)理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時(shí)總是“量出為入”，即用戶消耗多少，原線圈就提供多少，因而輸出功率決定輸入功率，P1＝P2；即變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的．練習(xí)題：1．理想變壓器的原、副線圈中一定相同的物理量有(　　)A．交流電的頻率　　　B．磁通量的變化率C．功率D．交流電的峰值2．對(duì)理想變壓器，下列

5、說法中正確的是(　　)A．原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而增大B．原線圈的輸入電流，隨副線圈的輸出電流增大而增大C．原線圈的電流，不隨副線圈的輸出電流變化而變化D．當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零3.如圖所示的理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝1∶2，U1＝220sinωtV，n1＝1100匝，以下說法中正確的是(　　)A．穿過原、副線圈磁通量的變化率之比為1∶2B．穿過原、副線圈磁通量的變化率的最大值相等，均為0.2VC．原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)有效值相等，均為0.2VD．原、副線圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之比為1∶24．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20

6、∶1，原線圈接正弦式交流電源，副線圈接入“220V,60W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光．則(　　)6A．電流表的示數(shù)為AB．電源輸出功率為1200WC．電流表的示數(shù)為AD．原線圈兩端電壓為11V5.(變壓器的動(dòng)態(tài)分析高考天津卷)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示．當(dāng)開關(guān)S閉合后(　　)A．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大C．V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D．V2示

7、數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變6．有一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，則(　　)A．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小C．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)