5-4变压器
变压器保护整定原则
I D0.min
式中
——母线单相接地故障时，流过变压器的最小零序电流；
为了方便与下一级保护相配合，可选择定时限、反时限等四种时间特性。
负序过流保护整定原则
负序电流保护定值的整定按下述条件：
按躲过正常运行时不平衡电流整定，即
I（e 5-1）
式中
——变压器额定电流。
Idz.2 0.1 ~ 0.2 Ie
式中 I0H
I 0 Hdz Ie t0 Hdz
t0
或I0H
I0Hdz I0H 1＋
I max
Ie 1.05
4 I0Hdz
t0 t0Hdz
当 Imax 1.05Ie时 当 Imax 1.05Ie时
——低压变压器高压侧零序电流倍数；
——高压侧零序电流动作值（倍）；
——低压变压器额定电流（A）；
锁判别，故设置差动速断保护，提高变压器严重内部短路时保护动作速度。因此，差动速断保护整定
值应躲过外部短路时最大不平衡电流和空投变压器时最大可能的励磁涌流。一般差动速断保护的动作
电流可取4～8倍变压器额定电流，即
式中
——变压器的额定电流；
Isdzd 4 ~ 8 Ie
Ie
——保护装置的动作电流。
（1-1）
电流速断保护整定原则
电流速断保护的动作电流可按下列两个条件来选择：
（1）躲过厂用变压器负荷侧母线上短路时流过保护装置的最大短路电流。
动作电流整定为：
（1-1）
Isd=Kk×IDmax
式中 Kk——可靠系数，一般取1.3～1.4；
IDmax——最大运行方式下，厂用变压器负荷侧母线上三相短路时，流过保护 的最
1.25
I d 2.min
高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)
A组能力训练题1 1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列 的哪个物理量不一定相等：（ B ） A、交变电流的频率 B、电流的有效值 C、电功率 D、磁通量的变化率
22
A组能力训练题2 2、变压器在使用中，下列说法中正确的是（ AC ） A.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的 增大而增大 B.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增 大而增大 C.当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零
解析：对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2 决定，P1由P2决定。
27
A组能力训练题7
7. 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的电
流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100, 交流电流表 A的示数是50mA，则被测电路的电流为（ B ）
A. 0.5A B. 5A C. 0.5mA D. 50mA
16
例1、 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别 为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功 率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则 （ BC ） A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2 ，I1＜I2， C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解析：本题根据理想变压器电压与匝数的关系进行求解. 因理想变压器电压与匝数的成正比关系，
U1 U2 ΔU n1 n2 Δn 现副线圈电压下降3V，故U1:n1=3:18，
解得：n1=1320匝。
18
例3、 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副
线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通,
解见下页 19
解析： 电键接1时，灯均正常发光，表明 I1=I2', I2=4I1，n1/n2=I2/I1=4, 变压器为降压变压器
第5章变压器的瞬变过程
式(5.5)得
——磁通的稳
——磁通的暂态分量。 (即在u1=U1m时合闸)。由
(5-6)
• 2)合闸时α=0(即在u1=0的瞬间合闸)。由式 (5.5)得
(5-7)
图5.1 α=0时合闸的磁通变化
图5.2 由磁化曲线确定励磁电流
图5.3 空载合闸电流的变化曲线
• 5.1.2 过电流的影响 • 5.2 变压器副方突然短路时的瞬变过程 • 5.2.1 副方突然短路时的瞬变过程分析
图5.4 突然短路时的等效电路
• 设电网容量很大，短路电流不致引起电网 电压下降，则突然短路时原方电路的微分 方程式为
(5-8)
• 式中α——短路时电压u1的初相角。 • 解此常系数微分方程可得
(5-9)
• 式中 稳
——突然短路电流
• 态分量幅值；
•
——短路阻抗角；
• C——积分常数；
• Tk=Lk/Rk——时间常数。 • 在一般变压器中,由于
——突然短路电流暂态
• 1)当α=90°时发生突然短路。此时暂态分 量 =0，突然短路一发生就进入稳态，短
• 路电流的数值最小，其表达式为
• 2)当α=0时发生突然短路。此时
(5-13)
(5-14)
• 其电流变化曲线如图5-5所示。在突然短路
后半个周期时(
)，短路电流达到最
大值
(5-15)
图5.5 α=0时突然短路电流曲线
• 式中
，为突然短路电流最
大值与稳态短路电流最大值之比。显然Ky 的大小决定于时间常数Tk=Lk/Rk。对于小型
变பைடு நூலகம்器，
，故Ky=1.2～1.3；对
大型变压器， • 用标幺值表示时
供配电
判断题1、变电所与配电所的区别是变电所有变换电压的功能。
（）2、我国规定的三相交流电网额定电压序列是：0.22,0.38,0.60,3,6,10.5,35,66,110,220,330,500kv。
( )3、有一台设备，在其以9分钟一个周期的工作中，电动机只工作短短的30秒，它是短时工作制。
（）4、工厂变配电所应尽量靠近电源侧，不一定靠近负荷中心。
（）5、已知某截面铜绞线的允许载流量，乘以1.30 即得同一截面铝线的允许载流量。
6、工厂高压线路的继电保护装置采脾两相一继电器式结线时三相短路Kw＝( )7、过电流保护的动作时间的整定按“阶梯原则” ( )8、事故跳闸信号回路应按“对应原理”接线。
( )9、在距单根接地体或接地故障点２０Ｍ的地方，称为电气上的“地”或“大地”。
( )10、中性点接地是保护接地。
（）11、理论计算只要接地电阻小于１00欧就行。
（）12、《电业安全工作规程》规定的设备不停电时的安全距离：10KV及以下，安全距离为0.7m；20~35KV,安全距离为1m。
（）13、送电时，一定要按照1、母线侧隔离开关或刀开关，2负荷侧隔离开关或刀开关，3、高压或低压断路器的合闸顺序依次操作。
（）14、停电时，一定要按照1、高压或低压断路器，2负荷侧隔离开关或刀开关，3、母线侧隔离开关或刀开关拉闸顺序依次操作。
（）。
选择题1、工厂供电系统是指工厂所需的电力电源（）A、从供电局起到所有用电设备入端止的整个电路。
B、从进厂起到所有开关入端止的整个电路。
C、从进厂起到所有用电设备入端止的整个电路。
D、从供电局起到所有开关入端止的整个电路。
2、下面说法正确的是（）A、由于系统运行方式改变及负荷缓慢变化产生的电压变化叫电压偏差。
B、由于负荷急剧变化产生的电压变化叫电压偏差。
C、由于系统运行方式改变及负荷缓慢变化产生的电压变化叫电压波动。
3、低压为0.4KV的单台主变压器容量,一般不宜大于( )(A)160KVA (B)1000KVA (C)1250KVA (D)250KVA4、一般三相负荷基本平衡的低压线路中的中性线截面不少于相线的( )(A)100% (B)５０％(C)7５％(D)2５％5、下面讲解正确的是（）（A）母线的校验时母线在按发热条件选择后，不应校验其短路的动稳定度和热稳定度。
变电站主接线图(非常好)
1、可以了解各种电气设备的规范、数量、联接方式和作用， 以及和各电力回路的相互关系和运行条件等。
2、主接线的选择正确与否，对电气设备选择、配电装置布置、 运行可靠性和经济性等都有重大的影响。 5.1.3 标准的图形符号和文字符号 表5-1
电气一次 4
图5-1
湖南铁路科技职业技术 学院
湖南铁路科技职业技术 学院
电气一次
图5-4
24
2、 分段的单母线接线
（3）特点 优点： 具有不分段单母线简单， 清晰，经济，方便等优点； 缺点： 当一段母线及母线隔离 开关故障或检修时，该母 线上的所有回路都要在检 修期停电；
缩小了母线故障和母线 检修时的停电范围（停一 半）； 提高了供电可靠性，灵 活性。
第3章第四节
变电所主接线
教学要求：
熟悉电气主接线的基本形式、接线特点及应用 了解发电厂变电站电气主接线的设计步骤； 掌握电气主接线设计中的主变压器的选择和方案 的经济技术比较。 重 点：常用主接线的接线特点及适用范围
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电气一次
2
第5章 电气主接线
目录
§5-1 概述 §5-2 电气主接线的基本形式 §5-3 主变压器的选择 §5-4 电气主接线方案的技术经济比较计算
特殊情况下，各台G都有停机的可能，←各台G之间互为 备用； 供电线路应做到连续供电←每回线应能从任一台G获得 电源； 正常运行的，任一主要设备的投退不影响其它设备←QF； 检修设备时，应隔离电源←QS。
有母线类
无母线类
电气一次 16
有母线类
单母线接线
三个及以上的主接线单元通过一组汇流母线相互并联。
§5-5 电气主接线方案的实例分析
通用的变压器骨架规格
EE13卧式加宽5+4
EE13立式加宽4+4
EE16立式5+5
EE16卧式4+4
EE19立式5+5加厚
EE19卧式4+4
EF20卧式5+5
PQ2020立式6+8
EM15加宽
EC2820立式5+5
UU9.8
海宁市鼎盛电子元件厂——骨架产品目录
序号
型号
规格
排距（mm）
针距（mm）
2.5
0.6
3.0
7
EE10加宽
立式4+4
12.5
2.5
0.6
3.8
8
EE12.5
立式5+5
7.5
2.5
0.6
3.8
9
EE12.7
立式5+5
8.5
2.5
0.6
3.8
10
EE13
立式5+5
8.5
2.5
0.6
3.8
11
EE13
立式5+5带飞线
8.5
2.5
0.6
3.8
12
EE13加宽
立式4+4
13.0
2.5
4.0
43
PQ2016
立式6+8
20.5
2.5-3.8
0.6
3.5/4.0
44
PQ2020
立式6+8
20.5
2.5-3.8
0.6
3.5/4.0
45
PQ2620
立式6+6
25.5
高中物理选修3-2第五章 4 变压器-----教师版
4变压器--教师版[学科素养与目标要求]物理观念：1.了解变压器的构造及几种常见的变压器.2.理解变压器的工作原理，并能运用电磁感应的规律进行解释.科学思维：1.理想化方法构建变压器模型.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系，并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系.科学探究：了解探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验方法，经历探究过程，分析现象得出探究结果.一、变压器的原理1.构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫原线圈，与负载连接的线圈叫副线圈.2.原理：互感现象是变压器工作的基础.原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势.二、电压与匝数的关系1.理想变压器：没有能量损失的变压器叫做理想变压器，它是一个理想化模型.2.电压与匝数的关系原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即U1U2＝n1n2.3.理想变压器原、副线圈功率关系P1＝P2(填“>”“＝”或“<”).4.两类变压器副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器.1.判断下列说法的正误.(1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比.( √ ) (2)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高.( × ) (3)我们在使用质量好的变压器工作时没有能量损失.( × ) (4)理想变压器不能改变交变电流的频率.( √ )2.一台理想降压变压器从10 kV 的线路中降压并提供200 A 的负载电流.已知两个线圈的匝数比为40∶1，则副线圈中的输出电压为________，输出功率为________，变压器原线圈中的电流为________.答案 250 V 50 kW 5 A解析 由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝U 1n 2n 1＝10×103×140 V ＝250 V ；由理想变压器功率关系，得P 入＝P 出＝U 1I 1＝U 2I 2＝250×200 W ＝50 kW ，同时得I 1＝U 2I 2U 1＝250×20010×103A ＝5 A.一、变压器的原理及电压与匝数的关系如图所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上.连接电路，接通电源，小灯泡能发光.(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？如果不相等，与什么因素有关？ (3)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗？为什么？答案 (1)当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光.(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt 都相同，若左边线圈匝数为n 1，则U 1＝E 1＝n 1ΔΦΔt .若右边匝数为n 2，则U 2＝E 2＝n 2ΔΦΔt ，故有E 1E 2＝n 1n 2；若忽略左边线圈的电阻，则有U 1＝U 电源，这样看来只要n 1≠n 2，小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.小灯泡两端的电压，即副线圈两端的电压与原、副线圈匝数比有关. (3)不发光，因为无法在副线圈中产生感应电动势.1.变压器的原理是互感现象.当原线圈接交变电压时，在铁芯中产生周期性变化的磁场，在副线圈中会产生感应电动势，由于原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上，所以穿过每一匝线圈的磁通量的变化率相等，但由于原、副线圈匝数不同，故电压不同.说明：(1)变压器能改变交变电压、交变电流，但不能改变恒定电压、恒定电流. (2)变压器原、副线圈中交流电的频率相等，即变压器不改变交流电的频率. 2.变压器原、副线圈中电压关系 (1)只有一个副线圈：U 1U 2＝n 1n 2(2)有多个副线圈：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…例1 (多选)如图1所示的理想变压器，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝1∶2，U 1＝2202sin ωt (V)，n 1＝1 100匝，以下说法中正确的是( )图1A.穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1∶2B.穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为25V C.原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2 V D.原、副线圈电压的最大值之比为1∶2 答案 BCD解析 对于理想变压器，由于没有磁通量损耗，所以穿过两个线圈的磁通量大小相等，磁通量的变化率相同，A 错误.根据E 1＝n 1ΔΦΔt 得磁通量的变化率的最大值为每一匝线圈产生的电动势的最大值，即⎝⎛⎭⎫ΔΦΔt max ＝22021 100 V ＝25 V ，所以每一匝产生的电动势的有效值为0.2 V ，B 、C 正确.由于匝数比为1∶2，所以原、副线圈电压最大值之比也为1∶2，D 正确. 二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系阅读教材回答下列三个问题：(1)什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？ (2)根据能量守恒推导只有一个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系. (3)根据能量守恒推导有多个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系.答案 (1)理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗.所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出.(2)由能量守恒有P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2. 所以I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1.(3)若有多个副线圈，则P 1＝P 2＋P 3＋…， 即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…将U 1∶U 2∶U 3∶…＝n 1∶n 2∶n 3∶…代入得 n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…1.功率关系从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出. 2.电流关系(1)只有一个副线圈时，由U 1I 1＝U 2I 2，得：n 1I 1＝n 2I 2，即I 1I 2＝n 2n 1.(2)当有多个副线圈时，由I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…得：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋….例2 (多选)如图2所示，一理想变压器的原线圈匝数为n 1＝1 100匝，接电压U 1＝220 V 的交变电流，副线圈接“20 V 10 W ”的灯泡，灯泡正常发光，可知( )图2A.副线圈的匝数n 2＝200匝B.副线圈中的电流I 2＝0.5 AC.原线圈中的输入功率为10 WD.原线圈中的电流I 1＝0.1 A 答案 BC解析 由于理想变压器原、副线圈两端的电压比U 1U 2＝n 1n 2，则副线圈匝数n 2＝100匝，A 错误；理想变压器的原、副线圈的功率相等，所以原线圈的输入功率为10 W ，C 正确；由功率P ＝UI 可得副线圈中的电流I 2＝0.5 A ，原线圈中的电流I 1＝n 2n 1I 2≈0.045 A ，B 正确，D 错误.三、自耦变压器和互感器1.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，反之则可以升高电压，如图3所示.图32.互感器交流电压表和交流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.互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器.(1)电压互感器：实质是降压变压器，可以把高电压变成低电压(如图4所示).电压互感器应并联接入电路.(2)电流互感器：实质是升压变压器，可以把大电流变成小电流(如图5所示).电流互感器应串联接入电路.图4图5例3(多选)图6甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()图6A.线圈匝数n1<n2，n3<n4B.线圈匝数n1>n2，n3>n4C.甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D.乙图中的电表是电流表，输出端不可断路答案CD解析题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，其中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，其中的电表为电流表，故选项C、D正确.例4 一自耦变压器如图7所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈，在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )图7A.U 2>U 1，U 2降低B.U 2>U 1，U 2升高C.U 2<U 1，U 2降低D.U 2<U 1，U 2升高答案 C解析 由U 1U 2＝n 1n 2，n 1>n 2知U 2<U 1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点过程，n 2减小，n 1不变，U 1不变，则U 2降低，C 项正确. 四、理想变压器的动态分析 1.电压、电流、功率的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定时，输入电压U 1决定输出电压U 2，即U 2＝n 2U 1n 1. (2)功率制约：P 出决定P 入，P 出增大，P 入增大；P 出减小，P 入减小；P 出为0，P 入为0. (3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，副线圈中的输出电流I 2决定原线圈中的电流I 1，即I 1＝n 2I 2n 1(只有一个副线圈时).2.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况：(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R →I 2→P 出→P 入→I 1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 出→P 入→I 1.例5(多选)(2018·孝感市八校联盟高二下学期期末联考)理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图8所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片.原线圈两端接在电压为U的交流电源上.则()图8A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小答案AC解析在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定.因此Q位置不变时，输出电压不变，此时P向上滑动，副线圈电路总电阻增大，则输出电流减小，输入电流也减小，故电流表的读数变小，故A正确，B错误.P位置不变，将Q向上滑动，则输出电压变大，输出电流变大，输入电流也变大，则电流表的读数变大，故C正确，D错误.针对训练(2018·三明市高二下学期期末联考)如图9所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是()图9A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压减小C.通过灯泡L 1的电流增大D.原线圈中的电流增大 答案 D解析 输入电压和匝数比不变，由U 1U 2＝n 1n 2知副线圈的输出电压不变，A 错误；当K 接通时，副线圈电路的总电阻减小，总电流I 2变大，电阻R 上的电压增大，并联部分的电压减小，通过灯泡L 1的电流减小，B 、C 错误；由I 1I 2＝n 2n 1知，电流I 2变大，则I 1变大，D 正确.[学科素养] 通过改变原、副线圈的匝数、滑动变阻器滑片的位置、开关闭合等方式分析理想变压器的动态问题，使学生进一步熟练掌握理想变压器的原理，熟练掌握理想变压器原、副线圈中的电压、电流、功率关系：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1(一组副线圈)，P 1＝P 2，及U 1决定U 2、I 2决定I 1、P 2决定P 1等制约关系，培养了学生的综合分析能力，较好地体现了“科学思维”的学科素养.1.(变压器的工作原理)关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案 C解析通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，故D错误.2.(理想变压器基本关系的应用)如图10所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB两端电压u1＝122sin 100πt(V).下列说法正确的是()图10A.电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD.变压器输入功率为6W 答案 D解析 根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2π＝50 Hz ，选项A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V ＝6 V ，即的读数为6 V ，选项B错误；又I 2＝U 2R L ＝66A ＝ 1 A ，即的读数为1 A ，选项C 错误；根据P 入＝P 出及P 出＝U 22R L ＝626W ＝6 W ，选项D 正确.3.(互感器)(多选)如图11所示，L 1、L 2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V 和10 A ，已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1，乙图中原、副线圈匝数比为1∶10，则( )图11A.甲图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VB.甲图是电流互感器，输电电流是100 AC.乙图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VD.图示高压输送电路输入的总功率为2.2×103 kW 答案 AD解析 题图甲中的原线圈并联在电路中，是电压互感器，电表是电压表，故B 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2，有U 1＝n 1n 2U 2＝1001×220 V ＝22 000 V ，故A 正确；题图乙中的原线圈串联在电路中，是电流互感器，电表是电流表，故C 错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I 1I 2＝n 4n 3，有I 1＝n 4n 3I 2＝101×10 A ＝100 A ，根据P ＝UI 得输入的总功率P ＝U 1I 1＝22 000×100 W ＝2.2×103 kW ，故D 正确.4.(理想变压器的动态分析)(2016·天津卷)如图12所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是( )图12A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大答案 B解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中的电流也变大，电流表A1示数变大，选项D错误.一、选择题考点一变压器的工作原理1.(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是()A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势答案ABC2.如图所示的四个电路，能够实现升压的是()答案 D解析变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以D能实现升压，C不能实现升压，故C错误，D正确.3.如图1所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则副线圈中电流表的示数是()图1A.3 mAB.48 mAC.零D.与R 的阻值有关 答案 C解析 当导体棒在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C 正确. 考点二 理想变压器基本关系的应用4.(多选)如图2所示，Q 是熔断电流为1 A 的保险丝(电阻不计)，R 为用电器，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝2∶1.原线圈的电压为u ＝2202sin (100πt ) V.要使保险丝不熔断，则( )图2A.副线圈电流最大值不超过2 AB.副线圈中电流有效值不超过2 AC.R 的阻值一定不能小于55 ΩD.R 的阻值一定不能小于77 Ω 答案 BC解析 保险丝的原理是电流的热效应，应该用电流的有效值.由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝n 2n 1U 1＝12×220 V＝110 V .由I 1I 2＝n 2n 1得：I 2＝n 1n 2I 1＝21×1 A ＝2 A.所以R min ＝U 2I 2＝55 Ω，故B 、C 正确.5.一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5.原线圈与正弦交流电源连接，输入电压u 随时间t 变化的图象如图3所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则( )图3A.流过电阻的电流是20 AB.与电阻并联的理想电压表的示数是100 2 VC.经过1 min 电阻发出的热量是6×103 JD.变压器的输入功率是1×103 W 答案 D解析 设输入电压有效值为U 1，输出电压有效值为U 2，由题图知U 1＝220 V ，则由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝100 V ，I 2＝U 2R ＝10010 A ＝10 A ，故选项A 、B 错误；1 min 内电阻产生的热量Q ＝I 22Rt＝102×10×60 J ＝6×104 J ，故选项C 错误；P 入＝P 出＝U 22R＝1×103 W ，故选项D 正确.6.(多选)如图4所示，将额定电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交流电源上.闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A.以下判断正确的是( )图4A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3 答案 BD解析 理想变压器的输入功率等于输出功率，P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W ＝132 W ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，选项D 正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A ＝0.6 A ，选项B 正确；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝115 2 A ≈3.1 A ，选项C 错误.7.如图5甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电.当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10 W 的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )图5A.变压器输入电压的瞬时值表达式为u ＝220 2sin πt (V)B.电压表的示数为220 VC.变压器原、副线圈的匝数比为11∶1D.变压器的输入功率为110 W 答案 C解析 由题图乙可知，ω＝2πT＝100π rad/s ，故A 错误；原线圈输入电压为220 V ，电压表示数为灯泡的额定电压U ＝PR ＝20 V ，故B 错误；由B 项分析，结合电压与匝数的关系得n 1n 2＝22020＝111，故C 正确；理想变压器的输入功率与输出功率相等，为10 W ，故D 错误. 8.(多选)(2016·全国卷Ⅲ)如图6所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是( )图6A.原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶9答案AD解析设灯泡的额定电压为U0，两灯泡均能正常发光，所以原线圈两端电压为U1＝9U0，副线圈两端电压为U2＝U0，故U1U2＝91，n1n2＝U1U2＝91，A正确，B错误；根据公式I1I2＝n2n1可得，I1I2＝19，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P＝UI可得，灯泡a和b的电功率之比为1∶9，C错误，D正确.9.(2018·济宁市高二下学期期末)如图7所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光.下列说法中正确的是()图7A.原、副线圈匝数比为3∶1B.原、副线圈匝数比为1∶3C.AB端的输入电压为3UD.AB端的输入电压为4U答案 C解析设灯泡正常发光时，流过它的电流为I，则该变压器原线圈电流I1＝I，副线圈中电流I2＝2I，则原、副线圈匝数比n1n2＝I2I1＝2∶1；所以原线圈两端的电压为U1＝n1n2U2＝2U，则AB端输入电压为3U，A、B、D错误，C正确.考点三自耦变压器与互感器10.(2018·陕西省教学质量检测)为了测量高电压和强电流，常用到变压器的有关原理.如图8所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若电压互感器上下线圈的匝数比为1 000∶1，电流互感器上下线圈的匝数比为1∶100，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，下列说法正确的是()图8A.两输电线的电压为220 VB.L 2中的电流强度为10 AC.电路中输送的功率为2.2×108 WD.两输电线间的电阻为22 Ω 答案 C解析 甲是电压互感器，已知n 1∶n 2＝1 000∶1，电压表示数为U 2＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可得传输电压为：U 1＝2.2×105 V ，选项A 错误；乙是电流互感器，已知n 3∶n 4＝1∶100，电流表示数为I 4＝10 A ，根据I 3I 4＝n 4n 3可得传输电流为：I 3＝1 000 A ，选项B 错误；输电线中输送的功率为P ＝U 1I 3＝2.2×108 W ，选项C 正确；两输电线间的电阻无法求得，选项D 错误. 11.钳式电流表的外形和结构如图9中a 、b 所示.图b 中电流表的读数为1.2 A ，图c 中用同一电缆线绕了3匝，则( )图9A.这种电流表能测直流电流，图c的读数为2.4 AB.这种电流表能测交变电流，图c的读数为0.4 AC.这种电流表能测交变电流，图c的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图c的读数为3.6 A答案 C解析钳式电流表利用了变压器的工作原理，因此钳式电流表只能测交变电流.根据n1I1＝n2I2可知，题图b中线圈单匝时，的读数为1.2 A.在题图c 中绕3匝时，的读数应为3.6 A ，故选项C 正确.12.自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图10所示，其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在电压有效值为220 V 的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW ，设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想变压器，则U 2和I 1分别约为( )图10A.380 V 和5.3 AB.380 V 和9.1 AC.240 V 和5.3 AD.240 V 和9.1 A 答案 B解析 由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 1I 1＝P 2，所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，为n 2＝1 900匝，负载R 上的功率也最大，为2.0 kW ，则U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×220 V ＝380 V ，I 1＝P 2U 1＝2.0×103220 A ≈9.1 A ，故选项B 正确. 二、非选择题13.如图11所示的理想变压器原线圈1接到220 V 的交流电源上.副线圈2的匝数n 2＝30匝，与一个“12 V 12 W ”的灯泡L 连接，L 能正常发光.副线圈3的输出电压U 3＝110 V ，与电阻R 连接，通过R 的电流为0.4 A.求：图11(1)副线圈3的匝数n 3； (2)原线圈1的匝数n 1和电流I 1. 答案 (1)275匝 (2)550匝 0.255 A解析 (1)变压比公式对于两个副线圈也适用， 则有U 2U 3＝n 2n 3，n 3＝n 2U 3U 2＝30×11012 匝＝275匝.(2)n 1n 2＝U 1U 2，n 1＝U 1U 2n 2＝22012×30匝＝550匝. 理想变压器的输入功率等于输出功率 P 1＝P 2＋P 3＝12 W ＋0.4×110 W ＝56 W. 原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝56220A ≈0.255 A. 14.如图12所示，理想变压器原线圈中输入电压U 1＝3 300 V ，副线圈两端电压U 2为220 V ，输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L 2，绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数U ＝2 V .求：图12(1)原线圈n 1等于多少匝？(2)当开关S 断开时，电流表A 2的示数I 2＝5 A.则电流表A 1的示数I 1为多少？ (3)在(2)情况下，当开关S 闭合时，电流表A 1的示数I 1′等于多少？ 答案 (1)1 650匝 (2)13 A (3)23A解析 (1)由电压与变压器匝数的关系可得：U 1n 1＝U 2n 2＝U ，则n 1＝1 650匝.(2)当开关S 断开时，有：U 1I 1＝U 2I 2，I 1＝U 2I 2U 1＝13 A.(3)当开关S 断开时，有：R L ＝U 2I 2＝44 Ω.当开关S 闭合时，设副线圈总电阻为R ′，有R ′＝R L 2＝22 Ω，副线圈中的总电流I 2′＝U 2R ′＝10 A.由U 1I 1′＝U 2I 2′可知，I 1′＝U 2I 2′U 1＝23 A.选择题1.(多选)(2017·徐州市、连云港市、宿迁市第三次模拟考试)如图1甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交变电流，电表均为理想电表，下列说法正确的是( )图1A.电压表的示数为110 VB.交变电流的频率为50 HzC.滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表示数变大D.滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表示数变小 答案 BD解析 根据题图乙可知原线圈电压的有效值U 1＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈输出电压有效值U 2＝110 V ，电压表测量的是滑动变阻器R 两端的电压，小于110 V ，A 错误；根据题图乙可知交流电的周期为0.02 s ，频率为50 Hz ，B 正确；滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器R 接入电路的阻值变小，电压表示数变小，C 错误；滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器R 接入电路的阻值变大，流过副线圈的电流变小，根据I 1I 2＝n 2n 1可得流过原线圈的电流变小，电流表示数变小，D 正确.2.(多选)如图2所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )图2A.P 向下滑动时，灯L 变亮B.P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C.P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D.P 向上滑动时，变压器的输出功率变大 答案 BD解析 由于理想变压器输入电压U 1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U 2也不变，灯L 的亮度不随P 的滑动而改变，故选项A 错误，B 正确.P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈负载总电阻R 总减小，由I 2＝U 2R 总知，通过副线圈的电流I 2增大，输出功率P 出＝U 2I 2增大，再由I 1I 2＝n 2n 1知输入电流I 1也增大，故选项C 错误，D 正确.3.(多选)(2018·漳州市、龙海市等四校高二下学期期末联考)如图3所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝2202sin 100πt (V)，原、副线圈匝数比为10∶1，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小)，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是( )图3A.变压器输出电压的频率为50 HzB.电压表V 2的示数为22 2 VC.照射R 的光变强时，灯泡L 变暗D.照射R 的光变强时，电压表V 1、电流表A 1的示数都不变 答案 AC解析 原线圈接正弦交流电，由题知角速度是ω＝100π rad/s ，所以f ＝100π2π Hz ＝50 Hz ，故A 正确.由表达式知输入电压有效值为220 V ，根据电压与匝数成正比，副线圈电压有效值即电压表V 2的示数为22 V ，故B 错误.R 处光照增强时，阻值减小，但不会影响变压器的输入电压及输出电压，则副线圈电路总电流变大，原线圈电流也变大，定值电阻分压增大，灯泡两端电压减小，灯泡变暗，故C 正确，D 错误.4.(2018·南京市高考冲刺练习卷)如图4所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U 1，输入功率为P 1，输出功率为P 2，各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R 的滑动触头向下移动时( )。
第五章 第4节 变压器
题型2
理想变压器负载变化制约问题
【例 3】(双选)如图 5－4－8 甲所示，变压器原副线圈的匝 数比为 3∶1，L1、L2、L3、L4 为四只规格均为“9 V 6 W”的 相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压 u 的图
象如图乙所示．则以下说法中正确的是(
)
甲
乙 图 5－4－8 A．电压表的示数为 36 V
A．电压表 V1 的示数为 311 V B．电压表 V2 的示数为 62 V C．电流表 A1 的示数为 0.10 A
D．电流表 A2 的示数为 0.35 A
解析：电压表测量的是电源电压有效值 220 V，副线圈负 n2 载电压 U2＝ ＝44 V，故电压表 V2 的示数是 44 V，负载电流 n1 U2 n2 I2＝ ＝0.5 A，即为电流表 A2 的示数，故电流表 A1 示数 I1＝ R n1 I2＝0.1 A.
滑动变阻器，CD 两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压 器( )
图 5－4－5
A．当动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变大，电压表 读数变大 B．当动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表 读数变大
C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时， 电流表读数变小， 电压表读数变大
D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时， 电流表读数变大， 电压表读数变小
答案：CD
【触类旁通】 如图 5－4－9 所示，灯泡 L1、L2 规格完全相同，原线圈匝 数比副线圈匝数多，下列判断错误的是( C ) A．变压器工作时，两灯不可能同时正常发光
B．L2 正常工作时，L1 比 L2 暗
C．L2 正常工作时，L1 可能已 经烧毁 D．L1 正常工作时，L2 可能 已经烧毁 图 5－4－9
电机学3,4,5章完全答案
试求：1）高压方的稳态短路电流
及其标么值
；2）在最不利的情况下发生副方突然短路时短路电流的最大值
和标么值
。 解：1）
2）
第5章
5.1三绕组变压器等效电路中的电抗
与双绕组变压器的漏电抗有何不同？为什么有时在
中有一个会出现负值？ 答：
、
、
并不代表三绕组变压器各绕组的漏电抗，而是各绕组自感电抗和各 绕组之间的互感电抗组合而成得等效电抗。对于双绕组变压器，每个绕 组产生的漏磁通只与本绕组交链而不与另一个绕组交链，即这些漏磁通 均为自感漏磁通。因此双绕组变压器的漏电抗为本绕组的自漏感电抗。
与
连接，高压绕组接到220V 的交流电源上，电压表接在
上，如 、 同极性，电压 表读数是多少？如 、 异极性呢？ 解： 、 同极性时压表读数是：
、 异极性时压表读数是：
3-11 根据题图3-2的接线图，确定其联结组别。
1）
2）
3）
解： 1） 3)
题图 3-2 2）
3.12 根据下列变压器的联结组别画出其接线图： 1）Y，d5；2）Y，y2；3）D，y11。
（2） 各变压器的联结组相同； （3） 各变压器短路阻抗的标么值
相等，且短路电抗与短路电阻之比相等。 上述三个条件中，条件（2﹚必须严格保证。 3.6 并联运行的变压器，如果联结组不同或变比不等会出现什么情
况？
答：如果联结组不同，当各变压器的原方接到同一电源，
副方各线电动势之间至少有30°的相位差。例如Y，y0和Y，d11 两台变压器并联时，副边的线电动势即使大小相等，由于对应 线电动势之间相位差300，也会在它们之间产生一电压差
值。 解：1）单相对地短路时副方的短路电流
配电装置的最小安全净距
配电装置的最小安全净距
配电装置的最小安全净距见图5.1-5.4
5.1.1 屋内配电装置的最小安全净距（见表5-1）
注：1、海拔高度超过1000m时，本表所列A值应按每升高100m增大1%进行修正，B、C、D值应分别增加A值的正差值，当为板状遮拦时，其B2值可取A1+30mm。
2、本表所列各值不适用于制造厂生产的产品。
5.1.2 高压配电装置室内各种通道的最小净宽（见表5-2）
注：1、室内配电装置距屋顶（梁除外）的距离一般不小于0.8m.
2、屋内配电装置裸露带电部分的上面不应有明敷的照明或动力线跨越（顶部具有符合1P4X防护等级外壳的配电装置可例外）。
3、当电源柜（屏）后进线，且需在柜（屏）后正背后墙上另设隔离开关及手动操作机构时，则柜（屏）后面的净通道不应小于1.5m; 当柜（屏）背面的防护等级为1P2X时，可减为1.30m.
5.1.3 变压器防护外壳间的最小净距（见表5-3）
注：变压器外壳的门应为可拆卸式。
当变压器外壳的门为不可拆卸式时其B值应是门扇的宽度c加变压器宽度b之和再加0.3m。
5.1.4 变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距（见表5-4）
5.1.5 室内、外配电装置的最小电气安全净距（见表5-5）
5.1.6 屋外配电装置的安全净距（见表5-6）注：1、110J系指中性点直接接地电网。
2、海拔超过1000m时,A值应按图5-8进行修正。
3、本表所列各值不适用于制造厂生产的成套配电装置。
5.1.7 不同条件下的计算风速和安全净距（见表5-7）
①在气象条件恶劣的地区（如最大设计风速为35m/s 及以上，以及雷暴时风速较大的地区）用15m/s.。
5-4变压器
特别提醒： (1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈 时总是“量出为入”，即用户消耗多少， 原线圈就提供多少，因而输出功率决定输 入功率． (2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户 供电的无内阻电源，对负载电路进行动态 分析时，可以参照直流电路动态分析的方 法．
关于理想变压器的说法正确的是(
答案：AC
如图所示为一理想自耦变压器，当它的滑 键P向b方向移动时，R和R′保持不变，电 压表读数将________，电流表的读数将 ________；若P的位置不动，滑动片Q向上 滑动时，电压表的读数将__________，电 流表的读数将________．(填“增大”、 “减少”或“不变”，R表示滑动变阻器 的总电阻)
有一电子线路中使用的小变压器，变压比 为220V/6V，由于使用时间长了分不清原、 副线圈，其外形如图所示，现要作为降压 变压器使用，则电源(220V)应接在 ( ) A．ab两端 B．cd两端 C．ac两端 D．bd两端 答案：B
解析：本题考查变压器的电流关系．由变压器结构原理 可知，线圈中的电流越大，应当用越粗的导线，在降压变压 I1 n 2 器中， 原线圈的匝数多于副线圈的匝数， n1>n2， ＝ ， 即 又 I2 n 1 所以 I2>I1，说明通过电流大的(I2)线圈应是副线圈，导线相 应要粗些，由图知，ab 线较粗，故输入电压(220V)应接 cd 两端．故正确答案为 B.
汽车等交通工具中用电火花点燃汽油混合 气，如图所示，已知汽车蓄电池电压为 12V，变压器匝数之比为1100.当开关S 闭合后，火花塞上电压为多少？当开关S 从闭合到突然断开，可为火花塞提供瞬时 高电压，产生电火花．蓄电池提供的是直 流电，为什么变压器的副线圈也能得到高 电压呢？
变压器
品牌
海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升 海鸿升
铁芯材料
1 2 3 SCB-RL-1600/10-NX1 SCB-RL-2000/10-NX1 SCB-RL-2500/10-NX1 三骏 三骏 三骏 电工钢带 电工钢带 电工钢带 1600 2000 2500 1 1 1 25 25 25
3、常州特种变压器有限公司
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SCBH-1000/10-NX1 SCBH-1250/10-NX1 SCBH-200/10-NX1 SCBH-250/10-NX1 SCBH-315/10-NX1 SCBH-400/10-NX1 SCBH-500/10-NX1 SCBH-630/10-4.5-NX1 SCBH-630/10-4-NX1 SCBH-800/10-NX1 SCB-1000/10-NX1 SCB-1250/10-NX1 SCB-200/10-NX1 SCB-250/10-NX1 SCB-315/10-NX1 SCB-400/10-NX1 SCB-500/10-NX1 SCB-630/10-4.5-NX1稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 稳福 非晶合金 非晶合金 非晶合金 非晶合金 非晶合金 非晶合金 非晶合金 非晶合金 非晶合金 非晶合金 电工钢带 电工钢带 电工钢带 电工钢带 电工钢带 电工钢带 电工钢带 电工钢带 1000 1250 200 250 315 400 500 630 630 800 1000 1250 200 250 315 400 500 630 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 25 25 25 25 25 25 25 25
通用的变压器骨架规格知识分享
0.7
4.0
37
UU9.8
卧式2+2
8.0
7.0
0.6
3.6
38
UU10.5
卧式2+2
13.0
10.0
0.8
4.0
39
EF20
卧式4+4
15.0
5.0
0.7
4.7
40
EF20
卧式5+5
15.2
3.8
0.7
4.0
41
EF25
卧式5+5
20.0
4.0
0.8
4.0
42
EF25
卧式5+5
20.0
5.0
4.0
59
ER2828
卧式6+6
25.0
5.0
0.8
4.0
60
ER2834
卧式6+6
30.0
5.0
0.8
4.0
61
POT4020
立式5+5
38.7
5.0
0.8
4.0
针距（mm）
针经（mm）
针长±0.2mm
1
EE8.3
立式3+3
6.0
2.5
0.5
3.5
2
EE8.3
卧式2+2
6.8
5.0
0.5
3.5
3
EE9.8
立式3+3
6.4
2.5
0.5*0.5
3.5
4
EE10
立式4+4
8.0
2.5
0.5
3.5/4.5
第5章-4变压器
新课标 ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
3．探究交流 U1 理想变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比，即 ＝ U2 n1 ，试探究原、副线圈的瞬时电压与匝数是否也成正比． n2
【提示】 当原线圈电压最大时，电流最大，但电流的 变化率为零，此时副线圈中磁场最强，但磁通量的变化率为
课 时 作 业
新课标 ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
●新课导入建议 汽车内燃机是利用火花塞产生的电火花来点燃汽缸中的 汽油和空气混合物的． 火花塞点火原理如图教 5－ 4－ 1 所示，
教 学 方 案 设 计
要使火花塞产生电火花，两电极间必须要有几千伏的高压， 而汽车蓄电池的电压只有 12 V，那么火花塞是如何产生高电 压的呢？通过本节课的学习，就可以解决这个问题．
教 学 方 案 设 计
阻．则 (
)
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
图 5－ 4－2
课 时 作 业
新课标 ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析
A．流过电阻的电流是 20 A B．与电阻并联的电压表的示数是 100 2 V C．经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×103 J
课 堂 互 动 探 究
教 学 教 法 分 析
Um 【解析】 由电压的有效值和最大值的关系得 U1＝ ＝ 2 U1 n1 n2 220 V．根据理想变压器电压与匝数的关系 ＝ ，得 U2＝ U2 n2 n1 5 U1＝ × 220 V＝100 V，故电压表的示数是 100 V，B 错误； 11 U2 100 I2＝ ＝ A＝10 A，A 错误； 1 分钟内电阻发出的热量 Q R 10 ＝ I2Rt＝ 102× 10×60 J＝6.0× 104 J，C 错误；变压器的输入 功率等于输出功率，即 P 入＝ P 出＝ U2I2＝ 100×10 W＝1× 103 W，故 D 正确．
通用的变压器骨架规格
43
PQ2016
立式6+8
20.5
2.5-3.8
0.6
3.5/4.0
44
PQ2020
立式6+8
20.5
2.5-3.8
0.6
3.5/4.0
45
PQ2620
立式6+6
25.5
3.8
0.8
4.0
46
PQ2622.5
立式6+6
25.5
3.8
0.8
4.0
47
PQ2625
立式6+6
25.5
3.8
0.8
4.0
针经（mm）
针长±0.2mm
1
EE8.3
立式3+3
6.0
2.5
0.5
3.5
2
EE8.3
卧式2+2
6.8
5.0
0.5
3.5
3
EE9.8
立式3+3
6.4
2.5
0.5*0.5
3.5
4
EE10
立式4+4
8.0
2.5
0.5
3.5/4.5
5
EE10
立式4+4带支点
8.0
2.5
0.5
3.5
6
EE10
卧式4+4
10.5
0.7
4.0
37
UU9.8
卧式2+2
8.0
7.0
0.6
3.6
38
UU10.5
卧式2+2
13.0
10.0
0.8
4.0
2020-2021学年人教版选修3-2 第五章 4 变压器 课件(101张)
必备知识·自主学习
一、变压器的原理 【情境思考】
生活用电电压为220 V,而我们的手机电池都是5 V的,充电器是如何实现电压的 变化的呢? 提示:变压器
1.变压器的构造: 由_闭__合__铁__芯__和绕在铁芯上的两个线圈组成,如图所示:
(1)原线圈:与_交__流__电__源__连接的线圈,也叫_初__级__线__圈__; (2)副线圈:与_负__载__连接的线圈,也叫_次__级__线__圈__。 2.原理:_互__感__现象是变压器的工作基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化, 在铁芯中激发的_磁__场__也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生_感__应__电__动__势__。 3.作用:改变交变电流的_电__压__,不改变交变电流的_周__期__和_频__率__。
【素养训练】
1.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220 2 sin100πt(V)的交流电源上, 副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表
均为理想电表。下列说法正确的是
()
A.原线圈的输入功率为220 2 W B.电流表的读数为1 A
C.电压表的读数为110 2 V D.副线圈输出交流电的周期为50 s
。若右边线圈匝数为n2,则U2=E2=nt2
,故有E1 ＝ n1;若忽略左
E2 n2
边线圈的电阻,则有U1=U电源,这样看来只要n1≠n2,小灯泡两端的电压与学生电
源的输出电压就不相等。小灯泡两端的电压,即副线圈两端的电压与原线圈两
端的电压及原、副线圈匝数比有关。
(3)不发光,因为无法在副线圈中产生感应电动势。
(5)电流关系:由功率关系可知,当只有一个副线圈时,I1U1=I2U2,得
变压器的并联运行
1 2 3
* * S1* S 2 S3
S1* 1
* * S2 S3 1
2）若短路阻抗标幺值不相等，则短路阻抗标幺值小者先达到满 载。实际运行时，为了使并联运行时不浪费设备容量，要求各变
压器的短路阻抗标么值不超过平均值的10％。 3）为了使各并联运行的变压器副边电流同相位，各变压器的短 路电抗和短路电阻之比应相等，此时总负载电流是各变压器副边 电流的算术和。
所以 C m sin( 90 ) m cos
因此 t m cos(t ) m cose
r1 t Lav
u1
0
u1
讨论：由上式可知 1）当α =90’时合闸，则合闸时的磁通为
t m cos(t 90 ) m sin t
U 1 k
Z k1
I 1 I 2 I
Zk 2
U 2
图5-3 变比和联结组相同时两台 变压器并联时的简化等效电路
I1 / I N 1 Z k 2 / I N 1 Z k 2 I N 2 I 2 / I N 2 Z k1 / I N 2 Z k1I N 1
上式等号右边分子、分母除以额定电压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
变压器在稳态运行时，电压、电流、电动势和磁通的幅值基本保持不变。但在 变压器的运行情况遭到较大的扰动时，如合闸、负载突然变化，副边突然短路、 遭受雷击等，这些情况叫瞬态情况。在瞬态情况中，变压器从一种稳定运行状 态过渡到另一种稳定运行状态，这一过程称为瞬态过程或过渡过程。
研究变压器的瞬态过程的必要性
图5-3 变比和联结组相同时两台 变压器并联时的简化等效电路
§5-3变比相同而短路阻抗标么值不相等的变压器并联运行时的负载分配
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5.4 变压器
1．理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，以下说法中正确的是()
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1:1
2．如下图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1:n2和电源电压U1分别为()
A．1:22U B．1:24U
C．2:14U D．2:12U
3．如下图所示为两个互感器，在图中圆圈内a，b表示
电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则()
A．a为电流表，b为电压表
B．a为电压表，b为电流表
C．线路输送电功率是2200W
D．线路输送电功率是2.2×106W
4．有一电子线路中使用的小变压器，变压比为220V/6V，由于使用
时间长了分不清原、副线圈，其外形如下图所示，现要作为降压变压器使
用，则电源(220V)应接在()
A．ab两端B．cd两端
C．ac两端D．bd两端
5．有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如下图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则()
A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大
B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小
C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
6．如下图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用白炽灯泡相同，且都是
“220V,40W”，当灯泡所消耗的功率都调于20W时，哪种台灯消耗的功率最小()
7．如下图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2＝1:10，副线圈与阻值R＝20Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u＝202sin20πt(V)，则()
A．交流电压表的示数为202V
B．副线圈输出交流电的频率为10Hz
C．电阻R上消耗的电功率为2kW
D．原线圈中电流的最大值为100A
8．如下图所示的理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为________V，电流表的读数为________A.
9．如下图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则
(1)原、副线圈的匝数各是多少？
(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，那么A1的示数是多少？
(3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数如何变
化？
答案
1．理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，以下说法中正确的是()
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1:1
答案：BD
解析：此题考查的是对变压器原理的掌握，对理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比A选项正确；理想变压器认为可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率D选项正确．
2．(2010·芜湖高二检测)如下图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1:n2和电源电压U1分别为()
A．1:22U B．1:24U
C．2:14U D．2:12U
答案：C
解析：设灯泡正常发光时的电流为I，则I1＝I，I2＝2I.由n1
n2＝
I2
I1得
n 1n 2＝21
. 由U 1′U 2＝n 1n 2得U 1′＝n 1n 2
U 2＝2U .故U 1＝4U ，C 正确． 3．(2011·山东曲阜一中高二期末)如下图所示为两个互感器，在图中圆圈内a ，b 表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则( )
A ．a 为电流表，b 为电压表
B ．a 为电压表，b 为电流表
C ．线路输送电功率是2200W
D ．线路输送电功率是2.2×106W
答案：BD
解析：左图中原线圈并联在电路中，应为电压互感器，a 表应为电压表，右图中原线圈串联在电路，应为电流互感器，b 表为电流表，A 错B 对；输送功率P ＝I 1U 1＝2.2×106W ，C 错，D 对．
4．有一电子线路中使用的小变压器，变压比为220V/6V ，由于使用时间长了分不清原、副线圈，其外形如下图所示，现要作为降压变压器使用，则电源(220V)应接在( )
A．ab两端B．cd两端
C．ac两端D．bd两端
答案：B
解析：本题考查变压器的电流关系．由变压器结构原理可知，线圈中的电流越大，应当用越粗的导线，在降压变压器中，原线圈的匝
数多于副线圈的匝数，即n1>n2，又I1
I2＝
n2
n1，所以I2>I1，说明通过电流
大的(I2)线圈应是副线圈，导线相应要粗些，由图知，ab线较粗，故输入电压(220V)应接cd两端．故正确答案为B.
5．(2010·湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如下图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则()
A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大
B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小
C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大
D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小 答案：BC
解析：保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由
U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，当P 向上滑动时，由I 2＝U 2R 0＋R
知I 2减小，故电流表的读数变小，B 正确，A 错误；保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，副线圈的匝数
增多，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2 增大，由I 2＝U 2R ＋R 0
知I 2增大，故I 1增大，C 正确，D 错误．
6．如下图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用白炽灯泡相同，且都是“220V ,40W”，当灯泡所消耗的功率都调于20W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )
答案：C
解析：C图为理想变压器调节，而理想变压器不消耗能量，A、B、D三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定要消耗能量．7．(2011·南通模拟)如下图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2＝1:10，副线圈与阻值R＝20Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u＝202sin20πt(V)，则()
A．交流电压表的示数为202V
B．副线圈输出交流电的频率为10Hz
C．电阻R上消耗的电功率为2kW
D．原线圈中电流的最大值为100A
答案：BC
解析：交流电压表的示数为交流电电压的有效值，应为20V，选项A错误；原线圈交流电的频率为10Hz，变压器不改变交流电的频率，
故选项B正确；副线圈两端的电压有效值为U2＝n2
n1U1＝200V，则
P＝U22
R＝U2I2＝U1I1，解得P＝2000W；I1＝100A，原线圈中电流
的最大值为1002A，选项C正确而D错误．
8．如下图所示的理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝
数比为，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为________V ，电流表的读数为________A.
答案：216 0.46
解析：两电表的读数均为初级线圈的电压和电流的有效值． 由公式U 1U 2＝n 1n 2得U 1＝n 1n 2
U 2＝18×12V ＝216V 由公式I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝118×10012
A ＝0.46A 本题重点考查理想变压器的基本变压、变流规律，应用公式可以解决．
9．如下图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U 1＝3300V ，副线圈的输出电压U 2＝220V ，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U 0＝2V ，则
(1)原、副线圈的匝数各是多少？
(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，那么A1的示数是多少？
(3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数如何变化？答案：(1)1650匝110匝(2)0.33A(3)变大变大
解析：(1)根据变压比：n1
n0＝
U1
U0及
n2
n0＝
U2
U0有n1＝
U1
U0·n0＝
3300
2×1＝
1650(匝)
n2＝U2
U0·n0＝
220
2×1＝110(匝)
(2)由于是理想变压器有P入＝P出
I1U1＝I2U2
I1＝U2
U1·I2＝
220
3300×5A＝0.33A
(3)开关S闭合时，负载增加，但总电阻减小，副线圈的输出电压
U2不变，I2＝U2
R，即I2增加．输出功率P出＝I2U2也增加．根据理想变
压器P入＝P出，即I1U1＝I2U2，原线圈中的电流I1也随之增大了．。