1、第2讲 变压器远距离输电 交变电流电磁振荡和电磁波第十三章一、变压器1.主要构造变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈(也叫初级线圈)，另一个线圈跟负载连接，叫副线圈(也叫次级线圈).所谓理想变压器，是指没有铜损、铁损和漏磁的变压器，这时，变压器只起能量转换和传递的作用，本身不消耗电能.2.工作原理变压器的工作原理是利用了电磁感应的现象.所以变压器不能改变恒定电流的电压，只能改变交变电流电压.3.理想变压器的基本公式(1)电压关系：U1/U2=n1/n2.(2)功率关系：P1=P2.推论：如果变压器只有一个副线圈，则I1/I2=n2/n1；如果变压器有几个副线
2、圈，则n1I1=n2I2+n2I2+用理想变压器给总电阻为R的电路供电.变压器输入电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率一定增加的是()BA.增加变压器原线圈的匝数，副线圈匝数和负载R不变B.增加变压器副线圈的匝数，原线圈匝数和负载R不变C.增加负载R的阻值，原、副线圈匝数不变D.增加负载R的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减少因为则有负载消耗的功率又因P1=P2，所以变压器的输入功率式中U1不变.将题中各选项代入上式可知正确答案为B.1122UnUn，2211.nUUn222221221Un UPRn R2222211221Un UPPRn R，4.几种常用的变压器(1)自耦变压
3、器：这种变压器的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；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.调压变压器就是一种自耦变压器.(2)互感器:互感器也是一种变压器.交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流.用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流.这种变压器叫做互感器.互感器分电压互感器和电流互感器两种.电压互感器：测量交流高电压，本质是把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表.电流互感器:测量交流大电流，本质是把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，
4、副线圈上接入交流电流表.在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是()A电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多.原线圈必须串联在火线中.二、远距离输电1.减少输电线路上功率损耗的办法设输电线输送的电功率为P，输电电压为U，则输电线上的电流I=P/U，损耗的功率其中R是输电线的电阻，R=l/S.显然，在输送功率一定的前提下，要减小线路损耗，可采用两种办法：一是升高U以减小I，二是增大S以减小R.222PPI RRU损2.远距离输电远距离输电时，为了减少输电线上的能量损失，在发电端用升压变压器将
5、电压升高，在受电端用降压变压器将电压降低供用户使用，如图13-2-1所示.图13-2-1远距离输电线路的示意图如图13-2-2，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是()图13-2-2CA.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压升压变压器的输入功率等于用户和输电线消耗的功率之和，所以升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率有关，副线圈中的电流(输电线上的电流)也与用户用电设备消耗的功率有关，故A错，B错.当用户用
6、电器的总电阻减小时，输电线上的电流增大，输电线损失的功率增大，故C对.由于输电线上有电压损失，升压变压器的输出电压高于降压变压器的输入电压.钳形电流表的结构如图13-2-6(a)所示.图13-2-6(a)中电流表的读数为1.2A.图13-2-6(b)中用同一电缆线绕了3匝，则()13-2-6CA.这种电流表能测直流电流，图13-2-6(b)的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流，图13-2-6(b)的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流，图13-2-6(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13-2-6(b)的读数为3.6A变压器的原理；电压比和电流比.钳
7、形电流表实质上是电流互感器，原线圈是电缆线，副线圈接电流表，其工作原理是互感现象，因此只能测交流电流.13-2-6(a)中原线圈为1匝，图13-2-6(b)中原线圈为3匝，故电流表的读数I=31.2A=3.6A.关于电流互感器和电压互感器的下列说法，正确的是()A.电流互感器把大电流变成小电流，使用时原线圈串联在电路中B.电流互感器把大电流变成小电流，使用时原线圈并联在电路中C.电压互感器把高电压变成低电压，使用时原线圈并联在电路中D.电压互感器把低电压变成高电压，使用时原线圈串联在电路中AC如图13-2-7为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压
8、，I1为原线圈中的电流强度，则()图13-2-7ABDA.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大以变压器动态问题为背景考查考生综合分析能力及逻辑思维能力.K 由 a 合 到 b 时，n1 减 小，由U1/U2=n1/n2，可知U2增大，P2=U22/R随之增大，而P1=P2，又P1=I1U1，从而I1增大，A正确；K由b合到a时，与上述情况相反，P2将减小，B正确；P上滑时，R增大，P2=U22/R减小，又P1=P2，
9、P1=I1U1，从而I1减小，C错误；U1增大，由U1/U2=n1/n2可知，U2 增 大，I2=U2/R 随 之 增 大，由I1/I2=n2/n1可知I1也增大，D正确.如图13-2-8所示电路中要使电流表读数变大，可采用的方法有()A.将R上的滑片向上移动B.将R上的滑片向下移动C.将电键S由1掷向2D.将电键S由1掷向3BC图13-2-8在输入电压和匝数比一定的情况下,输出电压U2是一定的,当 R减 小 时,由可知电流表读数变大,故应向下移动，选项B正确；在输入电压U1一定的条件下,减小匝数比,则输出电压U2增大，故电流强度增大，应掷向2，选项C正确.12nn2UIR12nn2211nUUn，某发电站的输出功率P0=104kW，输出电压U=4kV，通过理想变压器升压后向l=80km远处供电.已知输电导线的电阻 率=2.410-8m，导 线 横 截 面 积S=1.510-4m2，输电线路损失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.电能的输送.(1)输电线的电阻依题意，输电线损失的功率P=P04%.又因P=I22R，得输电线上的电流升压变压器的输出电压(2)输电线路上损失的电压U=I2R=12525.6V=3.2103V.225.6lRS024%125APIR4202228 10 V.PPUII