变压器 讲2
变压器第2次课(空载与负载运行)
I Z I Z I Z U1 E 1 0 1 0 m 0 1 (r jX ) I (r jX ) I
0 1 1 0 m m
(3-16)
根据式 (3-16) 可画出对应的电路 , 如
图3-11 所示。
3.2.5 空载运行时的相量图 ①以 m 为参考相量
U1N/U2N=380V/220V,r1=0.14Ω ,r2=0.035Ω ， X1=0.22Ω , X2=0.055Ω , rm=30Ω ,Xm=310Ω 。一次侧加额定频率的 额定电压并保持不变,二次侧接负载阻抗ZL=(4+j3) Ω 。 试用简化等效电路计算：
(3-11)
在 电 力 变 压 器 中 , 由 于 Iμ 》IFe, 当 忽 略 IFe 时,I0≈Iμ ,因此把空载电流近似称为励磁电流。 空载电流越小越好 , 一般电力变压器 ,I0=2%～ 10%,
容量越大,I0相对越小,大型变压器I0在1％以下。
2. 空载损耗 变压器空载运行时 , 空载损耗p0 主要包括铁心损耗
同理
dΦ e2 N 2 2fN 2 m sin t 90 E2 m sin t 90 dt
e2也按正弦规律变化,但e1、e2滞后于Φ90°,且感应电动势 的有效值为 结论1
（3-7） 由上式可知,当主磁通Φ按正弦规律变化时,电动势e1、
E1m m N1 2fN1 m E1 4.44 fN1 m 2 2 2
路的电磁效应,X1=ω L1σ 由于漏磁通的路径是非铁磁性物质,磁路不会饱和, 是线性磁路 , 因此对已制成的变压器 , 漏电感Ｌ 1σ 为常 数,当频率f一定时,漏电抗X1也是常数。
第二部分 变压器 第二章 变压器
四、变压器铭牌： 用以标明该设备的额定数据和使用条件。 额定值：保证设备能正常工作，且能保证一
定寿命而规定的某量的限额。
1、额定容量： S N
视在功率，伏安，千伏安，兆伏安。 在稳定负载和额定使用条件下，加额定电压， 额定频率时能输出额定电流而不超过温升限值 的容量。对 三相变压器指三相容量之和。
（无功分量）
铁耗电流 IFe ：产生损耗
故
Im I IFe
（有功分量）
附：1、磁化电流波形分析（磁化曲线） 2、激磁电流波形分析（考虑磁滞损耗） 3、向量图
3、感应电势与激磁电流的关系： 主磁通所感应的电势与产生主磁通的磁化电流的
关系为： N1i m
e1
N1
d
dt
三、变压器的结构：
器身：铁心、绕组、绝缘和出线装置； 油箱； 冷却装置； 保护装置 （一）、铁芯：磁路部分。 含硅量高的(0.35~0.5mm)厚硅钢片迭压而成。 （为减少磁滞，涡流损耗）分为铁芯柱和铁轭两部分 结构的基本形式有芯式和壳式两种。
单相心式变压器
单相壳式 变压器
（二）绕组：电路部分。 高压绕组，低压绕组
U1
I1
F1
N1 I1
E1
I0
Zm
I 2 F2 N 2 I2
E2
2 E 2
I 2R2
U2 I2 Z L
2、磁动势平衡关系： 负载时建立主磁通的磁动势为 F1 F2 空由载空时载建到立负主 载磁，通电的源磁电动压势不为变，F0主磁通基本不变，
变压器课件二
⑵．额定电压U1N和U2N 高压侧（一次绕组）额定电压U1N是指加在一次绕组上的正常工作电压值。它 是根据变压器的绝缘强度和允许发热等条件规定的。高压侧标出的三个电压值， 可以根据高压侧供电电压的实际情况，在额定值的±5％范围内加以选择，当供 电电压偏高时可调至10500V，偏低时则调至9500V，以保证低压侧的额定电压为 400 V左右。 低压侧（二次绕组）额定电压U2N是指变压器在空载时，高压侧加上额定电压 后，二次绕组两端的电压值。变压器接上负载后，二次绕组的输出电压U2将随 负载电流的增加而下降，为保证在额定负载时能输出380V的电压，考虑到电压 调整率为5％，故该变压器空载时二次绕组的额定电压U2N为400 V。在三相变压 器中，额定电压均指线电压。
由于I2>I2N，所以不能接入。
三、变压器的铭牌和额定值 1、铭牌
电力变压器 产品型号 S7-500／10 标准代号XXXX 额定容量 500kV.A 产品代号XXXX 额定电压 10kV 出厂序号XXXX 额定频率 50Hz 3相 联结组标号 Y，yn0 阻抗电压 4％ 冷却方式 油冷 使用条件 户外 开关位置 高压 低压
+
u1 e1
N1N2
u20
a
x
变压器原、副边电压 与感应电压的关系为： U1 E1 4.44 fN 1m
|ZL|
U 2 E2 4.44 fN 2m
x
变压器的一次侧接电源，二次侧开路(空载)
变压器空载时原边有电流 i0(很小)，在 铁心磁路中产生 磁通φ，当φ穿过两线 圈时，分别感应电压
例4：
一交流信号源的电动势E=20V，内阻R0＝180Ω，现有一个 电阻RL为5Ω的负载，（1）如果将RL直接与信号源连接，试求 信号源输出功率（负载获得的功率）。（2）如果通过变压器实 现阻抗匹配（即R′L=R0 ），试求信号源输出的功率及变压器的 匝数比。
第2章 变压器的基本作用原理与理论分析
3、油枕 4、高低压绝缘套管 5、油标` 6、起吊孔
1、油箱
2、散热管
7、铭牌
18
大型电力变压器
19
五、变压器的额定值
1 额定容量S N (kVA) : 、
指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。
2 额定电流I1N 和I 2 N ( A) : 、
指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相 变压器中指的是线电流
铁轭
铁芯柱
铁芯叠片
装配实物
11
铁芯各种截面
充分利用空间
提高变压器容量
减小体积。
12
㈡、绕组
变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
按照绕组在铁芯中的排列方法分为：铁芯式和铁壳式两类 按照变压器绕组的基本形式分为：同芯式和交叠式两种．
1、铁芯式:
（1）、每个铁芯柱上都套有
高压绕组和低乐绕组。为了绝
3 额定电压U1N 和U 2 N (kV ) : 、
指长期运行时所能承受的工作电压（ 线电压）
U1N是指加在一次侧的额定 电压,U 2 N 是指一次侧加 U1N时二次的开路电压对三相变压器指的是线 . 电压.
20
三者关系：
单相 : S 三相 : S
N N
U 1 N I1 N U 2 N I 2 N 3U1N I1N 3U 2 N I 2 N
同理，二次侧感应电动势也有同样的结论。
则:
e2 N 2 d 0 2fN 2 m sin(t 90 0 ) E2 m sin(t 90 0 ) dt
有效值: E2 4.44 fN2m
相量:
E2 j 4.44 fN2m
25
⒉ E1﹑E2在时间相位上滞后于磁通 0 900. 其波形图和相量图如图2—8所示
第2讲 变压器 远距离输电
解析 t=0时刻,线框在题图所示位置,线圈与中性面垂直,感应电动势最 大,则线框中磁通量变化率最大,故A错误;线框绕中心轴OO'匀速运动时,产生 的电动势e=200 2 cos 100πt (V),故输入变压器的电压的有效值U=200 V,又
灯泡能正常发光,则变压器的输出电压为20 V,根据 n1 =U1 ,有 n1 = 200V =10∶
n2 U2 n2 20V
1,故B正确;电路中熔断器熔断电流为0.4 2 A,此时根据能量守恒定律,有U1I1
=U2(nIL),解得n= 200 0.4 2W ≈14.14,故副线圈两端并联“20 V 8 W”的灯
8W
泡最多不能超过14只,故C错误;若线框转速减半,根据公式Em=NBSω,产生的 电压也减半,ω=2πn=50π rad/s,则产生的电动势e=100 2 cos 50πt (V),故D错误。
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
2.[理想变压器工作原理](2020山东师大附中模拟)如图所示,电阻不计的正方 形导线框abcd处于匀强磁场中。线框绕中心轴OO'匀速转动时,产生的电动 势e=200 2 cos 100πt (V)。线框的输出端与理想变压器原线圈相连,副线圈 连接着一只“20 V 8 W”的灯泡,且灯泡能正常发光,电路中熔断器熔断电 流为0.4 2 A,熔断器与输电导线的电阻忽略不计。下列判断正确的是( B )
解析 根据变压器电压和匝数的关系可知,输入电压与输出电压之比为
U1∶U2=2∶1,则电阻R1两端电压为U1,电阻R2两端电压为U2,则通过两电阻的
电流之比为2∶1;若设通过电阻R2的电流为I2,则通过电阻R1的电流为2I2,根据
电流比和匝数比的关系可知,原线圈的输入电流为 I2 ,因电流表示数为0.5 A,
2变压器一二次知识介绍
2变压器一二次知识介绍变压器是一种通过电磁感应原理来改变交流电压的电气设备。
它由两个或两个以上的线圈（一次线圈和二次线圈）和一块磁心构成。
一次线圈接通给定的交流电源，而二次线圈连接到负载电路。
变压器主要用于输电线路上的电压变换、电流变换以及隔离和耦合等应用中。
一次线圈是变压器的输入侧，通常由较粗的导线或铜圈制成。
二次线圈是变压器的输出侧，通常由细线制成，其的绕组匝数决定了二次电压的大小。
磁心是一个由铁制成的环形结构，旨在增强磁场和传导磁力线。
它能够承受电流通过时的热量和磁场的力量。
变压器主要有两种类型：升压变压器和降压变压器。
升压变压器将较低的输入电压升高到较高的输出电压，而降压变压器将较高的输入电压降低到较低的输出电压。
变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，即当一次线圈中的电流变化时，会在磁心中产生一个变化的磁场。
这个磁场会穿过二次线圈，并在其上产生感应电动势。
变压器的工作原理可以通过以下公式表示：V1/V2=N1/N2其中，V1和V2分别是一次和二次电压，N1和N2是一次和二次匝数。
变压器的效率通常很高，通常在90%以上。
这是因为变压器的输电效率主要取决于磁心材料的损耗和线圈的电阻损耗。
磁心损耗是由于磁通的变化而产生的涡流和滞后损耗。
为了减少这种损耗，变压器通常使用铁芯，因为铁具有较低的电阻。
除了变压器的基本原理外，还有一些其他重要的变压器知识需要了解。
首先是变压器的额定容量，通常表示为千伏安（kVA）。
额定容量是变压器能够稳定输出的最大功率。
其次是变压器的绝缘等级，标志着变压器在额定电压下能够承受的最高电压。
绝缘等级通常表示为电压等级（kV）。
此外，变压器还具有一些特殊应用。
例如，自耦变压器是一种具有单一线圈的变压器，可以用于电源稳压。
自耦变压器通过以不同的方式连接线圈来改变输出电压。
隔离变压器是一种通过将一次线圈和二次线圈之间的电流隔离来保护设备安全的变压器。
阻抗变压器是一种可调节电压和电流变比的变压器，常用于测试实验和研究中。
第二讲-变压器、互感器
电容式PT
UC2=U1C1/ （C1+C2 ） =KU1 ， 其中K= C1/（C1+C2 ）为 分压比，改变C1 和C2 的 值，可得到不同的分压 比。 此类型PT被广泛应用于 110～500kV中性点接地 系统中。
PT的型号规定
特殊环境代号
电压等级（kV）
电压等级设计序号
产品型号字母
变压器的型号
后部分数字的含义：设计序号-额定容量（kVA）/高压 侧额定电压（kV） 例如： SFPZ9-120000/110表示三相双绕组强迫油循环风冷有载 调压，设计序号为9，容量为120000kVA，高压侧额定电 压为110kV的变压器。 SCB11-2000/10表示三相双绕组固体成型(环氧浇注)低 压箔式线圈，设计序号为11，额定容量为2000kVA，高 压侧额定电压为10kV的变压器。
CT正常工作时二次侧近似于短路状态，一旦开路 会给二次侧产生很高的过电压。故运行中的CT二 次绕组不允许开路，且不许接熔断器，也不许在 运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备； 二次线圈一端接地。 CT绕组应按减极性连接，经CT接入的仪表内流过 的电流方向与将仪表直接接入电路时的方向相同。
变压器的型号
变压器的型号分两部分： 前部分由字母组成，代表变压器的绕组数、相 数、绝缘介质、冷却方式、调压方式、线圈线 心和铁心材料等； 后部分由数字组成，表示变压器的额定容量、 额定电压、绕组连接方式。
变压器的型号
前部分字母的排列顺序及含义
绕组藕合方式：**（不标）；自藕（O）。 相数：单相（D）；三相（S）。 绕组外绝缘介质：变压器油（不标）；空气（G）；气体（Q）；成型固体浇注式 （C）；包绕式（CR）；难燃液体（R）。 冷却装置种类：自然循环冷却装置（不标）；风冷却器（F）；水冷却器（S）。 油循环方式：自然循环（不标）；强迫油循环（P）。 绕组数：双绕组（不标）；三绕组（S）；双分裂绕组（F）。 调压方式：无励磁调压（不标）；有载调压（Z）。 线圈导线材质：铜（不标）；铜箔（B）；铝（L）；铝箔（LB）。 铁心材质：电工钢片（不标）；非晶合金（H）。 特殊用途或特殊结构：密封式（M）；串联用（C）；起动用（Q）；防雷保护用 （B）；调容用（T）；高阻抗（K）；地面站牵引用（QY）；低噪音用（Z）；电 缆引出（L）；隔离用（G）；电容补偿用（RB）；油田动力照明用（Y）；厂用 变压器（CY）；全绝缘（J）；同步电机励磁用（LC）。
第三章变压器 2
第三章变压器第一节概述变压器是利用电磁感应的原理，将某一数值的交流电压转变成频率相同的另一种或几种不同数值交流电压的电器设备。
通常可以分为电力变压器和特种变压器两大类。
电力变压器是电力系统中的关键设备之一，有单相和三相之分，容量从几千伏安到数十万伏安。
按其作用可分为升压变压器、降压变压器和配电变压器，(参阅第五章有关部分介绍)。
特种变压器是指除电力系统应用的变压器以外，其它各种变压器统称为特种变压器。
因此它的品种繁多，常用的有可调节电压的自耦变压器；测量用的电压互感器、电流互感器；焊接用的电焊变压器等。
尽管种类不同，大小形状也不同，但是它们的基本结构和工作原理是相似的。
第二节变压器的结构和工作原理一、变压器的结构变压器的电磁感应部分包括电路和磁路两部分。
电路又有一次电路与二次电路之分。
各种变压器由于工作要求、用途和型式不同，外形结构不尽相同，但是它们的基本结构都是由铁心和绕组组成的。
．1．铁心铁心是磁通的通路，它是用导磁性能好的硅钢片冲剪成一定的尺寸，并在两面涂以绝缘漆后，按一定规则叠装而成。
变压器的铁心结构可分为心式和壳式两种，如图3—1所示。
心式变压器绕组安装在铁心的边柱上，制造工艺比较简单，一般大功率的变压器均采用此种结构。
壳式变压器的绕组安装在铁心的中柱上，线圈被铁心包围着，所以它不需要专门的变压器外壳，只有小功率变压器采用此种结构。
2．绕组绕组是电流的通路。
小功率变压器的绕组一般用高强度漆包线绕制，大功率变压器的绕组可以采用有绝缘的扁形铜钱或铝线绕制。
绕组分为高压和低压绕组。
高压绕组匝数多，导线细；低压绕组匝数少，导线粗。
为了提高绕组与铁心的绝缘性能，一般低压绕组制作在绕组的内层，高压绕组制作在绕组的外层。
二、工作原理1．变压器的空载运行单相变压器有二个绕组，其中一个绕组接交流电源，叫做一次绕组(又叫原绕组、初级绕88图3-1心式和壳式变压器(a)心式变压器； (b)壳式变压器； (c)单相变压器的符号1一铁心；2--绕组组)，匝数为N 1。
第2章变压器
2.1 变压器的工作原理
1. 电压变换 一次侧电路 E1 =－j4.44 N1f Φm
+ i1
U1 = －E1 + (R1 + jX1) I1 = －E1 + Z1I1
※ R1 ：一次绕组电阻。
u1
－
－ e1 ＋
i2 ＋ ＋ e2 ZL u2 － －
图形符号表示的电路图
X1 ：一次绕组漏电抗。 Z1 ：一次绕组漏阻抗。 忽略 Z1 ，则 U1≈－E1
大连理工大学电气工程系
第 2 章 变压器
2.3 变压器的运行分析
一、等效电路
将匝数为N2的实际二次绕组用匝数为N1的等 效二次绕组来代替。代替时保持磁通势和功率不 变。
二次绕组的折算公式：
1. 折算后的二次绕组电流 磁通势不变： N1I2' = N2I2 N2 I2 I2' = N I2 = k 1
大连理工大学电气工程系
2.3 变压器的运行分析
2. 折算后的二次绕组电压和电动势 输出视在功率不变： U2'I2' = U2 I2 I2 U2' = U2 = kU2 I2' 匝数相同： E2'= E1 = kE2
大连理工大学电气工程系
2.3 变压器的运行分析
3. 折算后的二次绕组漏阻抗和负载阻抗 有功功率不变
大连理工大学电气工程系
2.2 变压器的基本结构
(2) 低压绕组额定线电流 SN I2NL = I2N = 3 U1N 500〓103 = A 26.24 A 3 1.732〓11〓10 因低压绕组为△形联结，额定相电流为 I2NL 26.24 = A 15.15 A I2NP = 3 1.732
变压器原理(二)
最新课件
18
给思想一片飞翔的天空
变压器电路环流演示
❖ 在变压器的初级线圈上加220V、50赫兹的交流电压， 然后用一根金属棒（全牙）两端接线从环形变压器 中心穿过，用金属棒两端电线短接，5秒钟之后金属 两端电线严重发热烫手，在一定的时间之后电线将 烧断。
❖ 一般的家电变压器尤其是视听器材，在初、次级线圈之间常 放置有静电蔽层。屏蔽层用薄铜箔制成，其厚度约为0.1毫 米,长度则比初级线圈的周长短10毫米左右.将铜箔夹在初、 次级线圈绝缘层之间,并注意不能碰触导线或自行短路.再在 铜箔上焊接一条多股软导线并引出接地.
最新课件
28
给思想一片飞翔的天空
变压器绝缘处理及镶片
根据N0就可求出每个线圈的匝数，即：
N1=U1N0
N2=U2N0
注意，在次级线圈中应增加5%的匝数，以便补偿有负载时的电 压降。
最新课件
24
给思想一片飞翔的天空
实例（一）
❖ 首先求出输出总功率 ❖ 然后计算出铁心的截面积 ❖ 再计算每感应一伏电压所需的匝数 ❖ 再计算初级/次级线圈所需的匝数 ❖ 如有电感变压器 ：
压时，总有漏电流存在，这是由于变压器存在绝缘电阻造成的。绝缘电阻越高则 漏电流越小。变压器的绝缘电阻过低，可能会使设备机壳带电，工作不稳定，甚 至对设备各人身带来危害。
最新课件
12
给思想一片飞翔的天空
变压器的特性
❖ 变压器是以互感现象为理论基础的电磁装置. ❖ 电源提供的能量是从原线圈输入的，用电器具是从副线圈
绝缘处理
❖ 为防潮并增加绝缘强度,绕好的线圈一般应作绝缘处理. ❖ 可采用“浸泡法”,即将绕好的线包放入烘箱内预热加温到
变压器-高二物理课件(2019人教版选择性必修第二册
实验器材: 学生电源，可拆变压器，交流电压表
注意事项: 1.不能超过电表量程
2.读数时确定最小分度值
3.为了保证人身安全电压不超过12V
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1.输入电压不变，原线圈的匝数不变。
原线
圈匝
数n1
400
400
400
副线 输入 输出
I
1
2
U
I
=U
I
P1＝P2
1 1
2 2
I
U
U
1
2
n
n
1
2
2
U
1
I 1 n2
I 2 n1
I 1 n2
原副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比。 I 2 n1 （次级只有一个线圈！）
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
数少而通过的电流大,应用较粗的导线绕制。
五.变压器的应用
表A2的示数是( B )
A．40 mA
B．0
C．10 mA
D．2.5 mA
解析：MN向左匀速切割磁感线时，电动势E=Blv恒定，电流I1=10mA恒定，在
副线圈中不能产生感应电动势，所以A2的示数为0，选B.
【课堂检测】
1.（多选）有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4∶1．原线圈接在一个交流
电源上，交流电的变化规律如图所示．副线圈所接的负载电阻是11 Ω．则（
200
800
1400
200
200
4.25
4.25
4.25
6.6
6.6
1.99
变压器用第二章
A B C 0
特点：在这种铁心结构的变压器中，任
.
.
.
一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心 为回路，因此各相磁路彼此相关联。
七 变压器的并联运行
（一）、并联运行的定义： 是指将两台或多台变压器的原方和副方分别 接在公共母线上，同时向负载供电的运行方 式，如图所示。
（二）、并联运行的优点： 1）可以提高供电的可靠性。 2）可以根据负荷的大小调整投入并联运 行变压器的台数，以提高运行效率； 3）可以减少备用容量，并可随着用电量 的增加，分期分批地安装新的变压器，以 减少初投资。 当然，并联变压器的台数也不宜太多，因为 在总容量相同的情况下，一台大容量变压 器要比几台小容量变压器造价低、基建设 投资少、占地面积小。
这样，效率的公式可变为： 2 p0 p kN = *100% 1 2 S N cos 2 p0 p kN 以上的假定引起的误差不大（不超过0.5 ％），却给计算带来很大方便，电力变压 器规定都用这种方法来计算效率。 3.效率特性： 上式说明，当负载的功率因数cos φ 2一定 时，效率随负载系数而变化。图为变压器 的效率曲线。 效率决定于铁耗、铜耗和 负载大小。
四、变压器在铁路信号设备供电的应用
铁路信号用变压器，多采用低压小功率的干式自 冷变压器。主要由信号、轨道、道岔表示、扼流、 防雷等变压器。 BX型信号变压器用于色灯信号机的点灯电路， 目前广泛采用的是BXl—34型。其绕组组成如图1 所示。 BG型轨道变压器用于轨道电路供电，目前广 泛使用的是BfiI一50型。其绕组组成如图2所示， 原边接220V电源，副边输出电压为0．45"-10．8V，通过改变副边端子连接可获所需电压。
变压器的外特性
第十二章 第2讲 变压器 远距离输电
第2讲 变压器 远距离输电目标要求 1.知道变压器的工作原理，掌握变压器的特点，并能分析、解决实际问题.2.理解远距离输电的原理并会计算线路损失的电压和功率．考点一 理想变压器的原理及应用1．构造和原理(1)构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．(2)原理：电磁感应的互感现象． 2．基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出． (2)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2.(3)电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2＝n 2n 1.(4)频率关系：f 出＝f 入．1．变压器只对交变电流起作用，对恒定电流不起作用．( √ )2．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率．( × ) 3．在任何情况下，理想变压器均满足U 1U 2＝n 1n 2、I 1I 2＝n 2n 1、P 入＝P 出．( × )1．理想变压器的制约关系电压 原线圈电压U 1和匝数比决定副线圈电压U 2，U 2＝n 2n 1U 1功率副线圈的输出功率P 出决定原线圈的输入功率P 入，P 入＝P 出电流 副线圈电流I 2和匝数比决定原线圈电流I 1，I 1＝n 2n 1I 22.含有多个副线圈的变压器计算具有两个或两个以上副线圈的变压器问题时，需注意三个关系： 电压关系：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…＝U nn n功率关系：P 1＝P 2＋P 3＋P 4＋…＋P n 电流关系：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋n 4I 4＋…＋n n I n 考向1 变压器基本物理量的分析与计算例1 (多选)如图所示，一理想变压器的原线圈接在电压为220 V 的正弦交流电源上，副线圈通过电流表与一阻值为40 Ω的电阻连接．已知理想电流表的示数为1.1 A ，则下列说法正确的是( )A ．变压器的输入功率为24.2 WB ．电阻两端电压的最大值为44 VC ．变压器原、副线圈的匝数比为5∶1D ．通过原线圈电流的有效值为0.22 A 答案 CD解析 由P ＝I 2R 可知，P ＝48.4 W ，选项A 错误；由U 2＝IR 可知U 2＝44 V ，则电阻两端电压的最大值为44 2 V ，选项B 错误；变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝5∶1，选项C 正确；由n 1∶n 2＝I 2∶I 1可得I 1＝0.22 A ，选项D 正确．例2 (2017·北京卷·16)如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202sin(100πt ) 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 WB ．电流表的读数为1 AC ．电压表的读数为110 2 VD ．副线圈输出交流电的周期为50 s 答案 B解析 由u ＝2202sin(100πt ) V 可知，原线圈电压最大值为220 2 V ，故原线圈电压的有效值为U 1＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可知，U 2＝n 2n 1U 1＝110 V ，故电压表的读数为110 V ，选项C 错误；副线圈电流有效值为I 2＝U 2R＝2 A ，根据P ＝UI 可知，输出功率为220 W ，则原线圈的输入功率为220 W ，故选项A 错误；原线圈中的电流I 1＝P U 1＝1 A ，故选项B 正确；因为ω＝2πT，所以T ＝2πω＝2π100π s ＝0.02 s ，故选项D 错误．考向2 原线圈接入用电器的变压器问题分析例3 (2022·江西高三模拟)如图所示，理想变压器的原线圈接在有效值为100 V 的正弦交流电源上，原、副线圈匝数比为2∶1，定值电阻R 1、R 2、R 3的阻值分别为10 Ω、20 Ω、20 Ω，电流表为理想交流电流表．下列说法正确的是( )A ．R 1的电功率为40 WB ．电流表示数为1 AC ．副线圈两端电压为20 VD ．副线圈的输出功率为80 W 答案 A解析 原、副线圈匝数比为2∶1，设原线圈电流为I 1，副线圈电流为I 2 ，则有I 1＝I 22，又有原线圈回路U ＝I 1R 1＋2I 2·R 2R 3R 2＋R 3，解得I 1＝2 A ，I 2＝4 A ，所以R 1的电功率为P ＝I 12R 1＝40 W ，故A 正确，B 错误；副线圈两端电压为U 2＝I 2·R 2R 3R 2＋R 3＝40 V ，故C 错误；副线圈的输出功率为P 2＝I 2U 2＝160 W ，故D 错误．考点二 理想变压器的动态分析1．匝数比不变的分析思路(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化． (3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化． 2．负载电阻不变的分析思路 (1)U 1不变，n 1n 2发生变化时，U 2变化．(2)R 不变，U 2变化时，I 2发生变化．(3)根据P 2＝U 22R ，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变，故I 1发生变化．1．变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小．( × ) 2．原线圈所加电压恒定，当原线圈的匝数增加时，副线圈两端电压也增加．( × )考向1 理想变压器匝数不变问题的分析和计算例4 如图所示，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( )A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1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A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2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R 1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A 1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，R 1两端电压变大，R 2两端电压减小，电流表A 2示数减小，原线圈中的电流变大，电流表A 1示数变大，选项D 错误．考向2 理想变压器负载不变问题的分析和计算例5 如图所示，原、副线圈匝数比为100∶1的理想变压器，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝310sin 314t (V)，则( )A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为3.1 VB ．副线圈两端的电压频率为50 HzC ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，原线圈输入功率变小D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小 答案 B解析 由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝U 1n 2n 1，因U 1＝3102 V ，所以U 2＝3102×1100 V≈2.2 V ，A 错误；由瞬时值表达式可得ω＝314 rad/s ，则频率f ＝ω2π＝3142π Hz ＝50 Hz ，B 正确；当单刀双掷开关由a扳向b 时，n 1减小，则U 2增大，电压表示数变大，I 2＝U 2R增大，副线圈的输出功率P 出＝U 2I 2增大，原线圈的输入功率增大，C 、D 错误．考点三 远距离输电如图所示，若发电站输出电功率为P ，输电电压为U ，用户得到的电功率为P ′，用户的电压为U ′，输电电流为I ，输电线总电阻为R .1．输电电流I ＝P U ＝U －U ′R . 2．电压损失 (1)ΔU ＝U －U ′； (2)ΔU ＝IR . 3．功率损失(1)ΔP ＝P －P ′＝ΔU ·I ； (2)ΔP ＝I 2R ＝(P U )2R4．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻R .由R ＝ρlS 知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线．(2)减小输电导线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压．1．增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．( √ ) 2．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的热损耗．( √ )3．若发电站输出功率为P ，输电电压为U ，输电线总电阻为R ，如图所示，则输电线上损失的功率为P 损＝U 2R.( × )1．理清输电电路图的三个回路(如图)(1)在电源回路中，P 发电机＝U 1I 1＝P 1.(2)在输送回路中，I 2＝I 线＝I 3，U 2＝ΔU ＋U 3，ΔU ＝I 2R 线，ΔP ＝I 22R 线． (3)在用户回路中，P 4＝U 4I 4＝P 用户． 2．抓住两组关联式(1)理想的升压变压器联系着电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，P 1＝P 2.(2)理想的降压变压器联系着输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：U 3U 4＝n 3n 4，I 3I 4＝n 4n 3，P 3＝P 4.3．掌握一个守恒观念功率关系：P 2＝ΔP ＋P 3，其中ΔP ＝ΔU ·I 线＝I 线2R线＝(ΔU )2R 线. 例6 如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压为U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1，在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2，则( )A ．用户端的电压为I 1U 1I 2B ．输电线上的电压降为UC ．理想变压器的输入功率为I 12rD ．输电线路上损失的电功率为I 1U 答案 A解析 因为P 入＝P 出，所以U 1I 1＝U 2I 2，即U 2＝U 1I 1I 2，故选项A 正确；输电线上的电压降为U 线＝U －U 1，选项B 错误；理想变压器的输入功率P 入＝I 1U 1，输电线路上损失的电功率 P 损＝I 12r ＝I 1(U －U 1)，选项C 、D 错误．例7 (2020·浙江7月选考·11)如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P ＝100 kW ，发电机的电压U 1＝250 V ，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R 线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U 4＝220 V ．已知输电线上损失的功率P 线＝5 kW ，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是( )A ．发电机输出的电流I 1＝40 AB ．输电线上的电流I 线＝625 AC ．降压变压器的匝数比n 3∶n 4＝190∶11D ．用户得到的电流I 4＝455 A 答案 C解析 发电机输出的电流I 1＝P U 1＝100×103250A ＝400 A ，故A 错误；输电线上损失的功率P线＝I 线2R 线＝5 kW ，所以I 线＝P 线R 线＝25 A ，故B 错误；用户得到的功率P 4＝P －P 线＝(100－5) kW ＝95 kW ，则I 4＝P 4U 4＝95×103220 A ＝4 75011 A ≈432 A ，故n 3n 4＝I 4I 线＝19011，故C 正确，D错误．课时精练1．(2019·江苏卷·1)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10，当输入电压增加20 V 时，输出电压( ) A ．降低2 V B ．增加2 V C ．降低200 V D ．增加200 V答案 D解析 假设理想变压器原线圈的输入电压为U 1，则由变压器的工作原理可知U 1n 1＝U 2n 2，变压器副线圈的输出电压为U 2＝10U 1；当输入电压增加20 V 时，即输入电压为U 1＋20 V ，则变压器的输出电压为U 2′＝10U 1＋10×20 V ，则输出电压的变化量为ΔU ＝U 2′－U 2＝10U 1＋200 V －10U 1＝200 V ，即输出电压增加200 V ，A 、B 、C 错误，D 正确．2．(2020·江苏卷·2)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示．其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上．则电流互感器( )A ．是一种降压变压器B ．能测量直流电路的电流C ．原、副线圈电流的频率不同D ．副线圈的电流小于原线圈的电流 答案 D解析 电流互感器原线圈匝数小，副线圈匝数多，是一种升压变压器，故A 错误；变压器的原理是电磁感应，故它不能测量直流电路的电流，故B 错误；变压器不改变交变电流的频率，故C 错误；变压器的电流与匝数成反比，因此副线圈的电流小于原线圈的电流，故D 正确． 3．(多选)(2020·全国卷Ⅱ·19)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低．我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术．假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP ，到达B 处时电压下降了ΔU .在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV 特高压输电．输电线上损耗的电功率变为ΔP ′，到达B 处时电压下降了ΔU ′.不考虑其他因素的影响，则( ) A ．ΔP ′＝14ΔPB ．ΔP ′＝12ΔPC ．ΔU ′＝14ΔUD ．ΔU ′＝12ΔU答案 AD解析 由输电电流I ＝P U 知，输送的电功率不变，输电电压加倍，输电电流变为原来的12，损耗的电功率ΔP ＝I 2r ，故输电电压加倍，损耗的电功率变为原来的14，即ΔP ′＝14ΔP ；输电线上损失电压为ΔU ＝Ir ，即输电电压加倍，损失电压变为原来的12，即ΔU ′＝12ΔU .故A 、D正确．4．(2021·广东卷·7)某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2 s ，电压最大值为0.05 V ，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是( )A ．交流电的频率为10 HzB ．副线圈两端电压最大值为3 VC ．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关D ．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 答案 B解析 周期为T ＝0.2 s ，频率为f ＝1T ＝5 Hz ，故A 错误；由理想变压器原理可知U 1U 2＝n 1n 2，解得副线圈两端的最大电压为U 2＝n 2n 1U 1＝3 V ，故B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场越强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会越大，故C 错误；由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故D 错误．5.(2018·天津卷·4)教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P .若发电机线圈的转速变为原来的12，则( )A ．R 消耗的功率变为12PB ．电压表V 的读数变为12UC ．电流表A 的读数变为2ID ．通过R 的交变电流频率不变 答案 B解析 发电机线圈的转速变为原来的12，由E ＝nBSω2知，原线圈中输入电压变为原来的12，频率变为原来的12.根据U 1U 2＝n 1n 2，知U 2变为原来的12，即U 2＝12U ，则通过R 的电流变为原来的12，R 消耗的功率P 2＝U 22R ＝14P ，根据I 1I 2＝n 2n 1，原线圈上的电流也变为原来的12，即电流表A 的读数变为12I ，故选B.6．如图所示，电路中的变压器为理想变压器，原线圈接在电压有效值不变的交流电源上．灯泡L 阻值不变，R 1是定值电阻，R 2是滑动变阻器．闭合开关S 1、S 2，灯泡发光，下列判断正确的是( )A ．只向下移动滑片P ，R 2两端的电压变小B ．只向下移动滑片P ，灯泡L 变亮C ．只断开开关S 2，电阻R 1两端的电压变大D ．只断开开关S 2，变压器输入功率变大 答案 A解析 理想变压器的输出电压由输入电压和电压比决定，输入电压不变，所以输出电压也不会变，当滑动变阻器R 2的滑片P 向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈中总电阻减小，副线圈中总电流变大，R 1两端的电压变大，所以灯L 、R 2两端的电压变小，灯泡L 变暗，故A 正确，B 错误；只断开开关S 2，副线圈中总电阻变大，副线圈电压不变，副线圈中的电流变小，R 1两端的电压变小，副线圈的电功率减小，因为输入功率等于输出功率，变压器输入功率变小，故C 、D 错误．7.自耦变压器在高铁技术中被广泛应用．如图所示，一理想自耦变压器接在u ＝U m sin 100πt 的正弦交流电压上，P 为滑动触头，初始位置位于线圈CD 的中点G, A 1和A 2为理想交流电表，R 为定值电阻，下列说法正确的是( )A ．将P 向下滑动，A 1的示数将变小B ．将P 向上滑动，A 2的示数将变大C ．将P 下滑到GD 的中点，电阻R 的功率将变为原来的4倍 D ．将P 上滑到CG 的中点，电阻R 的功率将变为原来的23答案 C解析 将P 下滑时，电阻R 两端电压变大， A 1示数变大，同理，将P 向上滑动，A 2的示数将变小，A 、B 错误；若将P 向下滑动到GD 的中点，原、副线圈的电压比将由1∶2变为1∶4，电阻R 的电压将变为原来2倍，故功率变为原来的4倍，C 正确；若将P 向上滑动到CG 的中点，原、副线圈的电压比将从1∶2变为3∶4，电阻R 的电压将变为原来的23，电阻R 的功率将变为原来的49，D 错误．8．(多选)如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有u ＝362sin 100πt (V)的正弦式交流电，图中D 为理想二极管，定值电阻R ＝9 Ω.下列说法正确的是( )A ．t ＝1600 s 时，原线圈输入电压的瞬时值为18 VB ．t ＝1600s 时，电压表示数为36 V C ．电流表的示数为1 A D ．电流表的示数为22A 答案 BD 解析 将t ＝1600s 代入瞬时值公式可知，原线圈输入电压的瞬时值为18 2 V ，A 选项错误；电压表的示数为有效值，输入电压的峰值为36 2 V ，根据正弦交变电流有效值与最大值的关系可知，U ＝U m2＝36 V ，B 选项正确；电流表测量流过副线圈的电流，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，副线圈的电压为9 V ，正向导通时电流为1 A ，根据电流的热效应可知I 有效2RT ＝I 2R ·T 2，解得：I 有效＝22A ；故C 选项错误，D 选项正确．9．(多选)(2020·全国卷Ⅲ·20)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V ，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1、R 2、R 3均为固定电阻，R 2＝10 Ω，R 3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R 2中电流i 2随时间t 变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是( )A ．所用交流电的频率为50 HzB ．电压表的示数为100 VC ．电流表的示数为1.0 AD ．变压器传输的电功率为15.0 W 答案 AD解析 根据i 2－t 图像可知T ＝0.02 s ，则所用交流电的频率f ＝1T＝50 Hz ，故A 正确；副线圈两端电压U 2＝I 2R 2＝22×10 V ＝10 V ，由n 1n 2＝U 1U 2得原线圈两端电压U 1＝100 V ，电压表的示数U ＝220 V －100 V ＝120 V ，故B 错误；电流表的示数I ＝U 2R 3＝1020 A ＝0.5 A ，故C 错误；变压器传输的电功率P ＝I 22R 2＋I 2R 3＝15.0 W ，故D 正确．10．(多选)(2021·河北卷·8)如图，发电机的矩形线圈长为2L 、宽为L ，匝数为N ，放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 0、n 1和n 2，两个副线圈分别接有电阻R 1和R 2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I ，不计线圈电阻，下列说法正确的是( )A ．通过电阻R 2的电流为n 1I n 2B ．电阻R 2两端的电压为n 2IR 1n 1C ．n 0与n 1的比值为2NBL 2ωIR 1D ．发电机的功率为2NBL 2ωI (n 1＋n 2)n 0答案 BC解析 由题知理想电流表读数为I ， 则根据欧姆定律有U 1＝IR 1根据变压器原、副线圈电压与匝数的关系有 n 0n 1＝U 0U 1，n 0n 2＝U 0U 2则有U 0＝n 0n 1IR 1，U 2＝n 2n 1IR 1再由欧姆定律有U 2＝I 2R 2 可计算出I 2＝n 2R 1n 1R 2I故A 错误，B 正确；由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有E max ＝2NBL 2ω， U 0＝E max2＝2NBL 2ω又U 0＝n 0n 1IR 1则n 0n 1＝2NBL 2ωIR 1，C 正确； 由于变压器为理想变压器，则有 P 0＝P 1＋P 2＝U 1I ＋U 2I 2＝I 2R 1＋U 2I 2 联立解得P 0＝2NBL 2ωI n 0⎝ ⎛⎭⎪⎫n 12R 2＋n 22R 1n 1R 2 由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P 0，D 错误．11．(多选)如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压U 1＝250 V ，输出功率P 1＝100 kW ，输电线电阻R ＝8 Ω.则进行远距离输电时，下列说法中正确的是( )A ．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大B ．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小C ．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比为n 1∶n 2＝1∶16D ．用10 000 V 高压输电，输电线损耗功率为8 000 W 答案 BC解析 电站的输出电压没有变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，电站的输出功率突然增大，则根据P ＝UI ，输电线上的电流增大，根据U 损＝I 线R ，U 3＝U 2－U 损，可知降压变压器的输入电压U 3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A 错误，B 正确；输电线损耗比例为5%时，根据ΔP ＝I 线2R ，ΔP ＝5%P 1，解得I 线＝25 A ，升压变压器原线圈的电流为I 1＝P 1U 1＝400 A ，升压变压器的匝数比为n 1n 2＝I 2I 1＝I 线I 1＝116，故C 正确；输送电流为I ′＝P 1U ′＝10 A ，损失功率为ΔP ′＝I ′2R ＝800 W ，故D 错误．12.(2021·湖南卷·6)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2，输入端C 、D 接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L 1、L 2的阻值始终与定值电阻R 0的阻值相同．在滑动变阻器R 的滑片从a 端滑动到b 端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是( )A ．L 1先变暗后变亮，L 2一直变亮B ．L 1先变亮后变暗，L 2一直变亮C ．L 1先变暗后变亮，L 2先变亮后变暗D ．L 1先变亮后变暗，L 2先变亮后变暗 答案 A解析 由题意画出滑片移动时的等效电路图如图所示：滑片在a 端时，R a ＝0，滑片在b 端时，R b ＝0.由于灯泡L 1、L 2的阻值始终与定值电阻R 0的阻值相同，根据数学知识可知，当滑动变阻器的滑片处于中间位置时，副线圈的总电阻最大．由图可知，滑片在两端时，副线圈的总阻值最小，当滑片从a 端向中间滑动时，副线圈的总阻值增大，则副线圈的总电流减小，根据I 1I 2＝n 2n 1可知原线圈的电流也减小，则灯泡L 1变暗，由于输入端C 、D 接入电压有效值恒定，L 1两端电压减小，则原线圈两端电压增大，根据U 1U 2＝n 1n 2可知副线圈两端电压增大，而L 2所在支路总电阻减小，则通过L 2的电流增大，灯泡L 2变亮；当滑片从中间向b 端移动时，副线圈的总阻值减小，则副线圈的总电流增大，根据I 1I 2＝n 2n 1可知原线圈的电流也增大，则灯泡L 1变亮，由于输入端C 、D 接入电压有效值恒定，L 1两端电压增大，则原线圈两端电压减小，根据U 1U 2＝n 1n 2可知副线圈两端电压减小，R 0所在支路总电阻增大，则通过R0的电流减小，而副线圈总电流增大，则通过L2的电流增大，灯泡L2变亮．综上所述，A正确，B、C、D错误．。
第二章 变压器的类型和基本结构..
变压器各部分的允许温升取决于绝缘材料、使用情况 和自然环境。我国油浸式电力变压器绕组一般采用A级绝 缘，最高允许温度为105℃，高于此温度时，绝缘将迅速 老化变脆，机械强度减弱。 国标规定：为保证变压器正常使用20～30年，油浸式 电力变压器温升限值如表2-1所示。变压器设计额定使用 最高温度为+40℃、最低气温-30℃ 、最高日平均气温 +30℃、最高年平均气温+20℃。
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2.额定电压U1N和U2N 一次额定电压U1N是变压器正常运行时一次绕组线路 端子间外施电压的有效值；二次额定电压U2N是当一次绕 组外施额定电压，此时二次侧空载（开路）时的电压；三 相变压器的额定电压指的是线电压。
3.额定电流I1N 和I2N 额定电流I1N和I2N是指变压器在额定运行条件下一次、 二次侧绕组能够承担的电流，即根据额定容量和额定电压 计算出来的电流有效值。三相变压器的额定电流为线电流。 升压变压器：U1N<U2N，I1N>I2N，SN=UNIN； 降压变压器：U1N>U2N，I1N<I2N，SN=UNIN。
（a）单相壳式变压器 （b）三相壳式变压器 图2－4 单相和三相壳式变压器
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二、绕组
绕组是变压器的电路部分，常用包有绝缘材料的铜或 铝导线绕制而成。 为了使绕组便于制造，并且具有良好的机械性能，一 般把绕组做成圆筒形。高压绕组匝数多，导线细，低压绕 组匝数少，导线粗。 按照高、低压绕组布置方式的不同，绕组可分为同心 式和交叠式两种。心式变压器一般采用同心式结构，将高、 低压绕组同心地套装在铁心柱上，低压绕组靠近铁心柱， 高压绕组套装在低压绕组外面，高、低压绕组之间以及绕 组与铁心之间要可靠绝缘。
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变压器篇（第二～六章）
变压器基础知识 2
变压器基本知识
（三）变压器结构与附件
14、变压器油 是石油的一种分镏产物，它的主要成分是 烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化 合物。变压器油的主要作用：
1，变压器中的油在运行时主要起散 热冷却作用；
2，对绕组等起绝缘和绝缘保养作用 （保持良好绝缘状态）；
3，变压器油在高压引线处和分接开 关接触点起消弧作用，防止电晕和电弧放 电的产生。
b）干式变压器。绕组置于气体中（空气或六氟化硫气体），或是浇注 环氧树脂绝缘。它们大多在部分配电网内用作配电变压器。目前已可制 造到35KV级，其应用前景很广。
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变压器基本知识
（三）变压器结构与器身构造
器身
铁心 绕组 绝缘 引线（包括调压装置、引线夹件等）
分接引线和分接开关的载流部分截面小，分接开关接触部分容易解决。
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变压器基本知识
（4）阻抗电压（短路阻抗） 阻抗电压也称短路电压（Uz%），它表示变压器通过额定电流时在变
压器自身阻抗上所产生的电压损耗（百分值）。 用试验求取的方法为：将变压器二次侧短路，在一次侧逐渐施加电压， 当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压Uz与额定电压Un之 比的百分数,即：Uz%=Uz/Un×100%。
OSFPSZ-180000/220：
自耦三相强迫油循环风冷三 绕组铜导线有载调压、额定 容量为180000KVA、高压额 定电压等级为220KV的电力 变压器。
变压器基本知识
（四）变压器型号表示方法的含义
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变压器基本知识
（五）变压器基本参数定义
高二物理变压器2
嗦夺市安培阳光实验学校高二物理变压器【本讲主要内容】变压器教学重点：变压器的工作原理，互感过程的理解。
教学难点：对多个副线圈的变压器，或铁芯“分叉”的变压器，变比关系的推导和理解。
【知识掌握】 【知识点精析】1、变压器：同一铁芯上缠绕几组线圈构成变压器，最典型的变压器是同一铁芯上缠绕两个线圈，一个称为原线圈，一个称为副线圈，它们的匝数一般是不同的。
通用符号如图所示，n 1和n 2分别表示原线圈和副线圈的匝数。
2、理想变压器：工作时，可以忽略焦耳热和涡流发热（磁能损失）的变压器。
对于理想变压器而言，辅助设施就是完全没有必要的了。
3、变压器的工作所谓变压器，就是能够改变电压的仪器。
如图所示，介绍变压器的接线常规（说明：副线圈中负载未画出；否则为“空载”状态）；互感的形成；*法拉第电磁感应定律的应用（回避原电动势和反电动势叠加的过程、相位差问题），注意两边磁通量相等。
E 1 = n 1t ∆∆Φ E 2 = n 2t∆∆Φ21E E =21n n对于理想变压器，导线电阻可以忽略，故 U 1 = E 1 ，U 2 = E 2 （副线圈看成一个电源，电动势等于路端电压），所以电压21U U =21n n即：理想变压器原副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比。
如果n 2＜n 1，则输出电压低，称降压变压器； 如果n 2＞n 1 ，则输出电压高，称升压变压器。
对于理想变压器，我们除了关心它的电压关系外，还关心它的功率和电流关系功率 P 1 = P 2 电流 21I I = 12nn 如图所示变压器的电压、功率与电流的关系。
结论：21U U =21n n ，31U U =31n n；P 1 = P 2 + P 3 ；n 1I 1 = n 2I 2 + n 3I 3如图所示变压器的电压、功率与电流的关系设两个副线圈的磁通分配相同）。
答案留作开放式。
答：21U U =21n n 2，31U U =31n n 2；P 1 = P 2 + P 3 ；2n 1I 1 = n 2I 2 + n 3I 3小结：从以上的探讨我们发现，变压器的电压关系和电流关系并不是用一个正比和反比可以简单地概括，而是会随着变压器结构的改变而改变，但是，万变不离其宗，能量守恒定律和法拉第电磁感应定律总是适用的。
变压器油常识讲2
变压器油常识讲座2011.6.21天威保变质保部王文昌一、变压器油基础知识1．有机化合物概念变压器油是有机化合物。
“有机化合物”的“机”指的就是“碳”。
“碳”为什么叫“机”呢？没有什么道理，这是中国化学家给起的名字。
英文名是organic compound，而organic即“有机”这个词的含义是“器官的、有机体的”，里面并没有单独表达“机”的含义，也没有说“有机就是有碳”。
除变压器油外，绝缘纸和纸板以及其他绝缘材料也是有机物。
2．氢、碳、氧、氮原子的结构为什么要讲“原子结构”？因为原子结构决定了原子构成什么样的物质。
核内一个质子，核外一个电子。
2.2 碳原子的结构碳原子的原子核中有6个正电荷，那么，原子核的外部就有6个电子。
其排布方式是：第一层：两个1S电子，各自的自旋方向相反。
第二层：4个电子，2S亚层2个，各自的自旋方向相反；2P亚层2个，没有配对，同向各自旋转。
2.3 氧原子的结构核内8个正电荷，核外8个电子，即比碳原子多两个。
所以：第一层：两个1S电子，各自的自旋方向相反。
第二层：6个电子，2S亚层2个，各自的自旋方向相反；2P亚层2个，配对，各自的自旋方向相反；第5个第6个，没有配对，同向各自旋转。
2.4 稳定结构对于绝大多数原子而言，当最外层的电子为8个时，才最为稳定（惰性气体除氦外全是这样）。
碳原子也不例外。
它有再结合4个电子而成为8电子层的倾向。
氧原子有再结合2个电子而成为8电子层的倾向。
3．有机化合物的形成3.1 简单的有机化合物甲烷。
哪个原子最容易和碳原子结合呢？氢原子最容易，它的原子核外边只有一个电子。
照这个规律，碳原子应该结合4个氢原子才达到8电子稳定结构，于是就得到甲烷：CH 4。
应该指出：刚才所讲2S 亚层2个电子，各自的自旋方向相反；2P 亚层2个电子，没有配对，同向各自旋转，在和氢原子结合的过程中，2S 亚层的2个电子分离开来，和2P 亚层上的2个电子完全一样了。