14高考變壓器知識(shí)點(diǎn)

1、. 變壓器、電能輸送基礎(chǔ)知識(shí) 一、變壓器1理想變壓器的構(gòu)造、作用、原理及特征構(gòu)造：兩組線圈（原、副線圈）繞在同一個(gè)閉合鐵芯上構(gòu)成變壓器作用：在輸送電能的過(guò)程中改變電壓原理：其工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象特征：正因?yàn)槭抢秒姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象來(lái)工作的，所以變壓器只能在輸送交變電流的電能過(guò)程中改變交變電壓2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(yīng)的原因，原、副線圈中都將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：， (忽略原、副線圈內(nèi)阻，有u1e1 ，u2e2；另外,考慮到鐵心的導(dǎo)磁作用而且忽略漏磁,即認(rèn)為在任意時(shí)刻穿過(guò)原,副線圈的磁感線條數(shù)都相等,于是又有)由此

2、便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為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p1=p2 (而p1=i1u1 ，p2=i2u2)于是又得理想變壓器的電流變化規(guī)律為由此可見(jiàn)：(1)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(shí)際上還忽略了變壓器原、副線圈電路的功率因數(shù)的差別)(2)理想變壓器的規(guī)律實(shí)質(zhì)上就是法拉第電磁感應(yīng)定律和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在上述理想條件下的新的表現(xiàn)形式3、規(guī)律小結(jié)(1)熟記兩個(gè)基本公式： ，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比

3、。p入=p出，即無(wú)論有幾個(gè)副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。(2)原副線圈中通過(guò)每匝線圈的磁通量的變化率相等(3)原副線圈中電流變化規(guī)律一樣，電流的周期頻率一樣(4)公式，中，當(dāng)原線圈中u1、i1代入有效值時(shí)，副線圈對(duì)應(yīng)的u2、i2也是有效值，當(dāng)原線圈中u1、i1為最大值或瞬時(shí)值時(shí)，副線圈中的u2、i2也對(duì)應(yīng)最大值或瞬時(shí)值(5)需要特別引起注意的是：只有當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈工作時(shí)，才有：精品.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后，輸入功率和原線圈電壓與副線圈匝數(shù)的平方成正比，與原線圈匝數(shù)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(fù)載

4、電阻的阻值，而不是“負(fù)載”?！柏?fù)載”表示副線圈所接的用電器的實(shí)際功率。實(shí)際上，r越大，負(fù)載越小；r越小，負(fù)載越大。這一點(diǎn)在審題時(shí)要特別注意。(6)當(dāng)副線圈中有二個(gè)以上線圈同時(shí)工作時(shí)，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(lái)求電流(7)變壓器可以使輸出電壓升高或降低，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(shuō)的增大輸出端負(fù)載，可理解為負(fù)載電阻減??；同理加大負(fù)載電阻可理解為減小負(fù)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(diǎn)是鐵芯上只繞有一個(gè)線圈。如果把整個(gè)線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以

5、降低電壓；如果把線圈的一部分作原線圈，整個(gè)線圈作副線圈，就可以升高電壓。調(diào)壓變壓器:就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示。線圈ab繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上。ab之間加上輸入電壓u1 。移動(dòng)滑動(dòng)觸頭p 的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓u2。(2)互感器 互感器也是一種變壓器。交流電壓表和電流表都有一定的量度范圍，不能直接測(cè)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(gè)問(wèn)題就可以解決了。這種變壓器叫做互感器?；ジ衅鞣蛛妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。a、電壓互感器電壓互感器用來(lái)把高電壓變成低電壓，它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表。根據(jù)電壓表測(cè)得的電壓u2和銘牌上注明的

6、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(yīng)該接地。b、電流互感器d1 r d2i1 i1/ ir i2 i2/n1 n1/ n2 n2/ r電流互感器用來(lái)把大電流變成小電流。它的原線圈串聯(lián)在被測(cè)電路中，副線圈上接入交流電流表。根據(jù)電流表測(cè)得的電流i2和銘牌上注明的變流比(i1/i2)，可以算出被測(cè)電路中的電流。如果被測(cè)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。精品.二、電能輸送1電路中電能損失p耗=i2r=，切不用u2/r來(lái)算，當(dāng)用此式時(shí)，u必須是降在導(dǎo)線上的電壓，電壓不能用輸電電壓來(lái)計(jì)算2遠(yuǎn)距離輸電。一定要畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電

7、的示意圖來(lái)，包括發(fā)電機(jī),兩臺(tái)變壓器,輸電線等效電阻和負(fù)載電阻.并按照規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號(hào)。一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為相應(yīng)的電流、電壓、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號(hào)來(lái)表示。從圖中應(yīng)該看出功率關(guān)系是： 電壓關(guān)系是：電流關(guān)系是： 可見(jiàn)其中電流之間的關(guān)系最簡(jiǎn)單，中只要知道一個(gè)，另兩個(gè)總和它相等。因此電流往往是這類問(wèn)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(jì)算時(shí)都必須用，而不能用。特別重要的是：要求會(huì)分析輸電線上的功率損失，由此得出結(jié)論： 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(dǎo)線的橫截面積，當(dāng)然選擇前者。若輸電線功率損失已經(jīng)確定，那么升高輸電

8、電壓能減小輸電線截面積，從而節(jié)約大量金屬材料和架設(shè)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(qiáng)調(diào)：輸電線上的電壓損失，除了與輸電線的電阻有關(guān)，還與感抗和容抗有關(guān)。當(dāng)輸電線路電壓較高、導(dǎo)線截面積較大時(shí)，電抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大。規(guī)律方法 一、解決變壓器問(wèn)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(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)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(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)p1=p2+p3+解題思路3 電流思路.由i=p/u知，對(duì)只有一個(gè)副繞組的變壓

9、器有i1/i2=n2/n1;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)n1i1=n2i2+n3i3+解題思路4 （變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題）制約思路.精品.(1)電壓制約：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比（n1/n2）一定時(shí)，輸出電壓u2由輸入電壓決定，即u2=n2u1/n1，可簡(jiǎn)述為“原制約副”.(2)電流制約：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比（n1/n2）一定，且輸入電壓u1確定時(shí)，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(jiǎn)述為“副制約原”.(3)負(fù)載制約：變壓器副線圈中的功率p2由用戶負(fù)載決定，p2=p負(fù)1+p負(fù)2+；變壓器副線圈中的電流i2由用戶負(fù)載及電壓u2確定，i2=p2/u2；總功率p總=p