《交變電流》變壓器知識點一、理想變壓器1.構(gòu)造：兩組線圈（原、副線圈）繞在同一個閉合鐵芯上構(gòu)成變壓器．2.作用：在輸送電能的過程中改變電壓．3.原理：其工作原理是利用了電磁感應現(xiàn)象．（互感）．4.理想變壓器的理想化條件及其規(guī)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(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應定律有：，，忽略原、副線圈內(nèi)阻，有U1＝E1，U2＝E2，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、副線圈的磁感線條數(shù)都相等，于是又有由此便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為在此基礎上再忽略變壓器自身的能量損失（一般包括線圈內(nèi)能量損失和鐵芯內(nèi)能量損失這兩部分，分別俗稱為“銅損”和“鐵損”），有，而，于是又得理想變壓器的電流變化規(guī)律為，由此可見：理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽略原、副線圈內(nèi)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(shù)的差別．）二、變壓器的物理量變化的規(guī)律1.電壓規(guī)律理解：（1）U1由電源決定，U2隨U1和n的變化而變化，副線圈相當于一個新電源（2）U/n表示單匝線圈的電壓。（類比于砌墻）2.功率規(guī)律理解：（1）理想變壓器只傳遞能量，不消耗能量（2）p1隨p2的變化而變化，但p1不能無限地變大，要受到發(fā)電機最大輸出功率地限制（類比：銀行出納）3.電流規(guī)律U1U1I1U3I3U2I2R增大，I2減小，p2減小，p1減小，I1減小n2增加，U2增加，I2增加，p2增加，p1增加，I1增加結(jié)論：I1隨I2地變化而變化4.多組副線圈（1）無論原副線圈，磁通量變化率相同，所以有（類比：砌墻）n2Lnn2n3R220Vn1令【例1】理想變壓器初級線圈和兩個次級線圈的匝數(shù)分別為n1=1760匝、n2=288匝、n3=8000匝，電源電壓為U1=220V。n2上連接的燈泡的實際功率為36W，測得初級線圈的電流為I1=0.3A，求通過n3的負載R的電流I3。解：由于兩個次級線圈都在工作，所以不能用I∝1/n，而應該用P1=P2+P3和U∝n。由U∝n可求得U2=36V，U3=1000V；由U1I1=U2I2+U3I3和I2=1A可得I3=0.03A。【例2】在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流，所用的器材叫電流互感器。如下所示的四個圖中，能正確反應其工作原理的是A【例3】如圖，為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關，P為滑動變阻器的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強度，則（A、B、D）A.保持U1及P的位置不變，K由a合到b時，I1將增大B.保持U1及P的位置不變，K由b合到a時，R消耗的功率減小C.保持U1不變，K合在a處，使P上滑，I1將增大D.保持P的位置不變，K合在a處，若U1增大，I1將增大【例4】一臺理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，兩個副線圈的匝數(shù)分別是n2=60匝，n3=600匝，若通過兩個副線圈中的電流強度分別是I2=1A，I3=4A，求原線圈中的電流強度.根據(jù)電功率公式有：I1U1=I2U2+I3U3 ①，又因為，U2= ②，U3=U1 ③，把②③代入①，整理得：I1n1=I2n2+I3n3所以I1=A=2.24A三、遠距離輸電用戶電源U,p△用戶電源U,p△U，△pRU′，p′電源的輸出電壓U，輸出功率p導線上損失電壓△U，損失功率△p用戶得到的電壓U′，得到的功率p′B．怎樣減少電能損失減小時間t減小電阻減小導線長度L，減小電阻率（銅和鋁）增大截面積s減小電流，提高輸出電壓，⊿p與輸出電壓U平方反比C．其他方面的能量損失—輸電線上的電壓損失，除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。【例5】在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個坑口電站，輸送的電功率為P=500kW，當使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度。求：⑴這時的輸電效率η和輸電線的總電阻r。⑵若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么電站應使用多高的電壓向外輸電？P=500kW，一晝夜輸送電能E=Pt=12000度，終點得到的電能E/=7200度，因此效率η=60%。輸電線上的電流可由I=P/U計算，為I=100A，而輸電線損耗功率可由Pr=I2r計算，其中Pr=4800/24=200kW，因此可求得r=20Ω?！纠?】發(fā)電機輸出功率為100kW，輸出電壓是250V，用戶需要的電壓是220V，輸電線電阻為10Ω.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：（1）在輸電線路中設置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.（2）畫出此輸電線路的示意圖.（3）用戶得到的電功率是多少？解析：輸電線路的示意圖如圖所示，輸電線損耗功率P線=100×4%kW=4kW，又P線=I22R線輸電線電流I2=I3=20A原線圈中輸入電流I1=A=400A所以，這樣U2=U1=250×20V=5000VU3=U2-U線=5000-20×10V=4800V，所以用戶得到的電功率P出=100×96%kW=96Kw四、針對訓練1.如圖所示，在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在圖示變壓器鐵芯的左右兩個臂上，當通以交流電時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂，已知線圈1、2的匝數(shù)比為N1∶N2=2∶1，在不接負載的情況下A.當線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為110VB.當線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為55VC.當線圈2輸入電壓110V時，線圈1輸出電壓為220VD.當線圈2輸入電壓110V時，線圈1輸出電壓為110V2.在某交流電路中，有一正在工作的變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為n1=600，n2=120，電源電壓U1=220V，原線圈中串聯(lián)一個0.2A的保險絲，為保證保險絲不被燒毀，則A.負載功率不能超過44WB.副線圈電流最大值不能超過1AC.副線圈電流有效值不能超過1AD.副線圈電流有效值不能超過0.2A3.如圖（a）、（b）所示，當圖中a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110V.若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓，則a、b與e、f間的電壓為V，220VV，110VV，110VV，04.如圖所