1、(1)变压器的构造图如图1421.1变压器(2)工作原理是：利用了现 象；即根据原理来改变交流电压，也可以改变电流(3)能量转换方式：原线圈电能磁场能副线圈电能(4)理想变压器：不考虑线圈电阻产生的焦耳热(铜损)、涡流产生的焦耳热(铁损)和它的输出功率和输入功率相等互感电磁感应漏磁(5)理想变压器的特点：(6)几种常见的变压器 自耦变压器：用于调压；互感器：用于测量电路中的电流叫电流互感器，用于测导线两端的电压叫电压互感器(1)主要问题：P损I2R线(电流的导致电能转化为热能损失掉)(2)解决方法：减小输电导线的电阻，但这种方法对减少电能的损失是有限的，这种方法适用于短距离输电 由P损I2R线
2、()2R可知，增大U输可减少电能损失，采用输 电 是 有 效 方法2远距离输电高压热效应(3)示意图：如图1423所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1n241，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两端加一交流电压后，交两电阻消耗的电功率之比和两电阻两端的电压之比1变压器问题中的电压、电流处理解析 对理想变压器，有I1I2n2n114又 UAI1R，UBI2RUAUBI1RI2RI1I214PAI21R，PBI22RPAPBI21I22(I1I2)2 116如图1424所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n1n2n31051，其中n1接到220V的交流电源上，n2
3、和n3分别与电阻R2、R3组成闭合回路已知通过电阻R3的电流I32 A，电阻R2110，求通过电阻R2的电流和通过原线圈的电流解析 由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在 R2 上的电压U2n2n1U1 510220 V110 V，通过电阻 R2 的电流 I2U2R2110110A1 A，根据电流与匝数的关系 n1I1n2I2n3I3，则通过原线圈的电流I1n2I2n3I3n1 5101 A 1102 A0.7 A.答案 1 A 0.7A 当理想变压器有多个副线圈时，各线圈的电压与其匝数的关系仍然成正比，但电流不再与其匝数成反比，而是根据功率的关系和电压的关系，推出电流与其线圈匝数之间
4、的关系某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处供电已知输电导线的电阻率为2.4108 m，导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损的功率为输出功率的4%，求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失2电能输送中的电路分析与设计 解析(1)输电线的电阻为：R P损P14%P损IR P2P1 P2I2U2 由得升压变压器的输出电压：U280000 V.(2)输电线路上的电压损失U损I2R3200V.答案(1)8104 V(2)3.2103 V 1记熟两个基本关系式(图1425)电压关系：U升U降UIR线U降 能量关系：P出P损P降
5、I2R线IU降IU升 2一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线路等效电阻和负载电阻，并按照规范在图中标出相应的物理量符号，如图1425所示三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为：水以v13 m/s的速度流入水轮机后以v21 m/s的速度流出，流出水位比流放水位低10 m，水流量为Q103m3/s.水轮机效率为75%，发电机效率为80%，试问：(1)发电机的输出功率是多少？(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中的能量损耗为5%，输电线的电阻共为12，那么所需用升、降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少？解析(1)水轮机的输出功率即发电机的输入
6、功率，为P175%mghmv21/2mv22/2tQghQv21v22275%7.8105 W，发电机的输出功率P0P180%6.24105 W.(2)输电示意图如图 1426 所示，发电机输出的电流I1P0U16.241052402 600 A.输电导线中的热损耗 P 耗P05%3.12104 W，输电线路中的电流I2P耗R 3.1210412A51 A，所以升压变压器 T1 原副线圈匝数比n1n2I1I21/51，降压变压器 T2 的输出功率PP0P 耗5.928105 W，T2 的输出电流I3PU5.9281052202.7103 A.所以降压变压器 T2 的原副线圈匝数比n3n4I3I
7、22.71035153.(1)远距离输电过程中物理量较多，各物理量间的关系一定要分清(2)输电电流一般为联系各物理量的重要线索【例】收音机的变压器的初级线圈有1210匝，接在U1220 V的交流电源上，变压器有两个次级线圈次级线圈的匝数为35匝，次级线圈的匝数是1925匝如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈的电流是0.3 A时，初级线圈的电流I10.114 A求线圈中电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效数字)错解 由变压器公式U1U3n1n3，U3n3n1U119251210220350 V又I1I3n3n1，I3n1n3I1121019250.1140.0716 A分析纠
8、正 当次级线圈不止一个的时候，变压器公式I1I3n3n1不再成立，应该利用能量守恒定律，从输入功率等于输出功率入手求解U2n2n1U1 3512102006.36 VU3n3n1U119251210220350 V不计变压器自身的能量损耗，由能量转化和守恒定律P1P2P3I1U1I2U2I3U3I3I1U1I2U2U30.0662 A.答案 见解析2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重此次灾害牵动亿万人的心为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A输电电流为3 I B输电电流为9 I C输电电压为3 U D输电电压为U 答案 AD
