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变压器与远距离输电

变压器与远距离输电. 教学目标： １、了解变压器的构造。 ２、理解互感现象，理解变压器工作原理。 ３、掌握理想变压器的电压与匝数关系并能用它解 　　决相关问题。. 　　各种用电器的额定工作电压可以各不相同，各种发电机的输出电压相差很大，为了能够实现电压的改变，以适应各种不同的需要，在交流电路中的变压器就起到了这种作用，变压器是改变交流电压的设备。. 可拆变压器. 一、变压器原理. 1、变压器的构造. （ 1 ）组件：变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成。. 原线圈. 副线圈. n 2. n 1. 电路中的符号. 铁心. U 1. U 2.

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变压器与远距离输电

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Presentation Transcript

  1. 变压器与远距离输电 教学目标： １、了解变压器的构造。 ２、理解互感现象，理解变压器工作原理。 ３、掌握理想变压器的电压与匝数关系并能用它解 　　决相关问题。

  2. 　　各种用电器的额定工作电压可以各不相同，各种发电机的输出电压相差很大，为了能够实现电压的改变，以适应各种不同的需要，在交流电路中的变压器就起到了这种作用，变压器是改变交流电压的设备。　　各种用电器的额定工作电压可以各不相同，各种发电机的输出电压相差很大，为了能够实现电压的改变，以适应各种不同的需要，在交流电路中的变压器就起到了这种作用，变压器是改变交流电压的设备。 可拆变压器

  3. 一、变压器原理 1、变压器的构造 （1）组件：变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成。

  4. 原线圈 副线圈 n2 n1 电路中的符号 铁心 U1 U2 U2 U1 （2）变压器的结构示意图 　　跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

  5. 2、变压器的工作原理 （1）互感现象：在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。　　　 （2）互感现象是变压器工作的基础。 　　变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化。 （3）变压器依据电磁感应原理工作的，因此只能工作在交流电路。 　　如果变压器接入直流电路，在铁芯中不会产生交变的磁通量，没有互感现象出现，所以变压器仅工作于交流电路。

  6. 二、理想变压器 １、理想变压器物理意义 （1）不计漏磁，略去原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，称为理想变压器。 （2）理想变压器的特点：a.变压器铁心内无漏磁；b.原副线圈不计内阻，即不产生焦耳热。 （3）因为不计一切磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率。 （4）实际变压器（特别是大型变压器）一般都可以看成是理想变压器。

  7. 所以： ２、理想变压器的工作规律 （1）电动势关系： 由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中具有相同的t．根据法拉第电磁感应定律有：

  8. 需要注意： １．变压器的电动势、电压关系对有一个或几个副线圈的变压器都成立，而电流关系只适用于有一个副线圈的变压器，若为多个副线圈的变压器，电流和匝数的关系要从功率关系导出 ２．变压器的电动势关系，电压关系，电流关系是有效值（或最大值）间的关系，在某一瞬时其关系不成立． ３．变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率和频率，输入功率总等于输出的总功率，次级交变电流的频率总等于初级交变电流的频率．

  9. 点击上图链接原理分析

  10. 无论副线圈一端是空载还是有负载本式都适用 b. 所以： c.若变压器有两个副线圈，则有： n2> n1时，U2>U1，这种变压器叫做升压变压器． d. n2< n1时，U2<U1，这种变压器叫做降压变压器． e. （2）电压关系 a.由于不计原、副线圈的电阻，因而 ： 　　输出电压Ｕ２由输入电压Ｕ1和原副线圈的匝数比共同决定。

  11. 　不计电磁能损失，输入功率等于输出功率：P1=P2，　不计电磁能损失，输入功率等于输出功率：P1=P2， 即：U1I1= U2I2　， （３）电流关系 　　变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过电流大，应用较粗的导线绕制。 （3）电流关系 不计能量损失，则有Ｐ1＝Ｐ2，那么： 对于有多个副线圈的变压器，电流与匝数的关系：

  12. 三、几种常用的变压器 １、自耦变压器 （1）特点：铁芯上只有一个线圈，其中有一部分的线圈为原、副线圈共用。 （2）自耦变压器可以降压，也可以升压。 （3）调压变压器是一种自耦变压器。

  13. 2．互感变压器 　　互感器也是一种变压器，它可以把不能直接测量的高电压，大电流变换成低电压、小电流后再测量。 　（1）电压互感器：把高电压变成低电压，变压比U1／U2，在电路中的连接如右图所示。

  14. （2）电流互感变压器：把大电流变成小电流，变流比　Ｉ1／Ｉ2，在电路中的连接如下图所示。（2）电流互感变压器：把大电流变成小电流，变流比　Ｉ1／Ｉ2，在电路中的连接如下图所示。

  15. 次级电功率： 对理想变压器： 要使Ｌ1正常发光： 则： 又： 当 时 ，四个灯泡都正常发光。 可得： 由变压器变化比　　　　　 Ｌ1正常发光，则： 那么： 例１：如图，灯泡Ｌ1接在变压器的初级电路中，Ｌ2、Ｌ3 、Ｌ4接在变压器的次级线圈中，变压器为理想电压，交变电流的电源电压为U，若Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4都是额定电压为Ｕ0的同种型号灯泡，（1）试讨论是否可能四个灯泡都正常发光？（2）当四个灯泡都正常发光时，电源电压Ｕ与灯泡额定电压Ｕ0有何关系？ 解：设每个灯泡的额定电流为Ｉ0，次级电路中的三个灯泡并联，则Ｉ2=3Ｉ0

  16. 小结： 变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈成，互感现象是变压器工作的基础.对于理想变压器有： 课后习题第4、5题分析链接

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