1、精選優質文檔-傾情為你奉上 變壓器、電能輸送基礎知識 一、變壓器1理想變壓器的構造、作用、原理及特征構造：兩組線圈（原、副線圈）繞在同一個閉合鐵芯上構成變壓器作用：在輸送電能的過程中改變電壓原理：其工作原理是利用了電磁感應現象特征：正因為是利用電磁感應現象來工作的，所以變壓器只能在輸送交變電流的電能過程中改變交變電壓2理想變壓器的理想化條件及其規律在理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓U1后，由于電磁感應的原因，原、副線圈中都將產生感應電動勢，根據法拉第電磁感應定律有：， (忽略原、副線圈內阻，有U1E1 ，U2E2；另外,考慮到鐵心的導磁作用而且忽略漏磁,即認為在任意時刻穿過原,副線圈的磁感線條

2、數都相等,于是又有)由此便可得理想變壓器的電壓變化規律為再忽略變壓器自身的能量損失(一般包括線圈內能量損失和鐵芯內能量損失這兩部分,分別俗稱為“銅損”和“鐵損”)，有P1=P2 (而P1=I1U1 ，P2=I2U2)于是又得理想變壓器的電流變化規律為由此可見：(1)理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽略原、副線圈內阻上的分壓，忽略原、副線圈磁通量的差別，忽略變壓器自身的能量損耗(實際上還忽略了變壓器原、副線圈電路的功率因數的差別)(2)理想變壓器的規律實質上就是法拉第電磁感應定律和能的轉化與守恒定律在上述理想條件下的新的表現形式3、規律小結(1)熟記兩個基本公式： ，即對同一變壓器的任意兩個線

3、圈，都有電壓和匝數成正比。P入=P出，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。(2)原副線圈中通過每匝線圈的磁通量的變化率相等(3)原副線圈中電流變化規律一樣，電流的周期頻率一樣(4)公式，中，當原線圈中U1、I1代入有效值時，副線圈對應的U2、I2也是有效值，當原線圈中U1、I1為最大值或瞬時值時，副線圈中的U2、I2也對應最大值或瞬時值(5)需要特別引起注意的是：只有當變壓器只有一個副線圈工作時，才有：變壓器的輸入功率由輸出功率決定，往往用到：，即在輸入電壓確定以后，輸入功率和原線圈電壓與副線圈匝數的平方成正比，與原線圈匝數的平方成反比，與副線圈電路的電阻值成反比

4、。式中的R表示負載電阻的阻值，而不是“負載”。“負載”表示副線圈所接的用電器的實際功率。實際上，R越大，負載越小；R越小，負載越大。這一點在審題時要特別注意。(6)當副線圈中有二個以上線圈同時工作時，U1/U2/U3=n1/n2/n3，但電流不可，此情況必須用原副線圈功率相等來求電流(7)變壓器可以使輸出電壓升高或降低，但不可能使輸出功率變大假若是理想變壓器輸出功率也不可能減少(8)通常說的增大輸出端負載，可理解為負載電阻減小；同理加大負載電阻可理解為減小負載4、幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器圖是自耦變壓器的示意圖。這種變壓器的特點是鐵芯上只繞有一個線圈。如果把整個線圈作原線圈，副線圈只取線

5、圈的一部分，就可以降低電壓；如果把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈，就可以升高電壓。調壓變壓器:就是一種自耦變壓器，它的構造如圖所示。線圈AB繞在一個圓環形的鐵芯上。AB之間加上輸入電壓U1 。移動滑動觸頭P 的位置就可以調節輸出電壓U2。(2)互感器 互感器也是一種變壓器。交流電壓表和電流表都有一定的量度范圍，不能直接測量高電壓和大電流。用變壓器把高電壓變成低電壓，或者把大電流變成小電流，這個問題就可以解決了。這種變壓器叫做互感器。互感器分電壓互感器和電流互感器兩種。a、電壓互感器電壓互感器用來把高電壓變成低電壓，它的原線圈并聯在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表。根據電壓表測得的電壓

6、U2和銘牌上注明的變壓比(U1/U2)，可以算出高壓電路中的電壓。為了工作安全，電壓互感器的鐵殼和副線圈應該接地。b、電流互感器D1 r D2I1 I1/ Ir I2 I2/n1 n1/ n2 n2/ R電流互感器用來把大電流變成小電流。它的原線圈串聯在被測電路中，副線圈上接入交流電流表。根據電流表測得的電流I2和銘牌上注明的變流比(I1/I2)，可以算出被測電路中的電流。如果被測電路是高壓電路，為了工作安全，同樣要把電流互感器的外殼和副線圈接地。二、電能輸送1電路中電能損失P耗=I2R=，切不用U2/R來算，當用此式時，U必須是降在導線上的電壓，電壓不能用輸電電壓來計算2遠距離輸電。一定要畫

7、出遠距離輸電的示意圖來，包括發電機,兩臺變壓器,輸電線等效電阻和負載電阻.并按照規范在圖中標出相應的物理量符號。一般設兩個變壓器的初、次級線圈的匝數分別為相應的電流、電壓、功率也應該采用相應的符號來表示。從圖中應該看出功率關系是： 電壓關系是：電流關系是： 可見其中電流之間的關系最簡單，中只要知道一個，另兩個總和它相等。因此電流往往是這類問題的突破口。 輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用，而不能用。特別重要的是：要求會分析輸電線上的功率損失，由此得出結論： 減少輸電線功率損失的途徑是提高輸電電壓或增大輸電導線的橫截面積，當然選擇前者。若輸電線功率損失已經確定，

8、那么升高輸電電壓能減小輸電線截面積，從而節約大量金屬材料和架設電線所需的鋼材和水泥，還能少占用土地。需要引起注意的是課本上強調：輸電線上的電壓損失，除了與輸電線的電阻有關，還與感抗和容抗有關。當輸電線路電壓較高、導線截面積較大時，電抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大。規律方法 一、解決變壓器問題的常用方法解題思路1電壓思路.變壓器原、副線圈的電壓之比為U1/U2=n1/n2;當變壓器有多個副繞組時U1/n1=U2/n2=U3/n3=解題思路2 功率思路.理想變壓器的輸入、輸出功率為P入=P出，即P1=P2；當變壓器有多個副繞組時P1=P2+P3+解題思路3 電流思路.由I=P/U知，對只有一個副繞組的變壓器有I1/I2=n2/n1;當變壓器有多個副繞組時n1I1=n2I2+n3I3+解題思路4 （變壓器動態問題）制約思路.(1)電壓制約：當變壓器原、副線圈的匝數比（n1/n2）一定時，輸出電壓U2由輸入電壓決定，即U2=n2U1/n1，可簡述為“原制約副”.(2)電流制約：當變壓器原、副線圈的匝數比（n1/n2）一定，且輸入電壓U1確定時，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，可簡述為“副制約原”.(3)負載制約：變壓器副線圈中的功率P2由用戶負載決定，P2=P負1+P負2+；變壓器副線圈中的電流I2由用戶負載及電壓U2確定，I2=