2019高考物理知識點總結23 變壓器 電能輸送

2021-11-01 06:42:12 字數 2386 閱讀 8679

(5)需要特別引起注意的是:

①只有當變壓器只有乙個副線圈工作時,才有:

②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後,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。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公升高或降低,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乙個線圈。如果把整個線圈作原線圈,副線圈只取線圈的一部分,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,就可以公升高電壓。

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繞在乙個圓環形的鐵芯上。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。

交流電壓表和電流錶都有一定的量度範圍,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,它的原線圈併聯在高壓電路中,副線圈上接入交流電壓表。根據電壓表測得的電壓u2和銘牌上註明的變壓比(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

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錶。根據電流錶測得的電流i2和銘牌上註明的變流比(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。

一定要畫出遠距離輸電的示意圖來,包括發電機,兩台變壓器,輸電線等效電阻和負載電阻.並按照規範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、功率也應該採用相應的符號來表示。

從圖中應該看出功率關係是:

電壓關係是:電流關係是:

可見其中電流之間的關係最簡單,中只要知道乙個,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:

⑴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。

⑵若輸電線功率損失已經確定,那麼公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。

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,對只有乙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:①變壓器副線圈中的功率p2由使用者負載決定,p2=p負1+p負2+…;

②變壓器副線圈中的電流i2由使用者負載及電壓u2確定,i2=p2/u2;③總功率p總=p線+p2.

動態分析問題的思路程式可表示為:

u1p1

解題思路5 原理思路.變壓器原線圈中磁通量發生變化,鐵芯中δφ/δt相等;當遇到「」型變壓器時有

δφ1/δt=δφ2/δt+δφ3/δt,

此式適用於交流電或電壓(電流)變化的直流電,但不適用於穩壓或恆定電流的情況.

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