变压器与电能的输送

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变压器与电能的输送

n1
n2
B
A
U
a
b
U1
解：设副线圈两端电压为U2、原副线圈电流分别为I1、I2
I2R
4
UB
UA= I1R=
=
4
n2
I1
I2
=
n1
=4Biblioteka 1IAIB
=
P1
P2
=
I12R
I22R
=
1
16
（1）
（2）
UA
UB
=
4
1
U2
n1
n2
B
A
U
a
b
（3）
U1
U2
=
n1
n2
=
4
1
UB=U2
U=UA+U1
4
UB
=
+
4UB
A U1＞U2，I1＞I2 B U1＞U2，I1＜I2 C U1＜U2，I1＞I2 D U1＜U2，I1＜I2
题型：理想自耦变压器
D
例10、理想变压器接在电压为U的正弦交流电源上，当开关接a时交流电流表和交流电压表的读数分别为I1，U1，当开关接b时，两表的读数分别为I2，U2，则（）
b
a
c
d
15V
5V
例11、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2：n3=44：3：1，原线圈两端输入电压U1=220V，在变压器输出端如何连接可使一盏“20V、10W”灯泡正常发光？如何连接可使一盏“10V、5W”灯泡正常发光？通过计算分别画出连接图。
220V
题型：电路设计题
单击此处添加大标题内容
E2=U2 +I2r2 ≈U2 则

变压器与电能的传输

变压器与电能的传输在现代社会中，电能的传输是我们生活和工作中必不可少的一部分。

而电能的传输与变压器息息相关。

本文将深入探讨变压器与电能的传输的关系，以及它们在能源领域中的重要性。

一、变压器的基本原理变压器是一种用来改变交流电压的装置。

它由一个铁心和两个或更多的线圈组成。

其中一个线圈被称为“主线圈”，用来输入电能；另一个线圈被称为“副线圈”，用来输出电能。

变压器的工作原理是基于电磁感应的。

根据法拉第电磁感应定律，当交流电通过主线圈时，产生的磁场会穿透副线圈，从而在副线圈中产生感应电压。

通过调整主线圈的匝数和副线圈的匝数比例，可以实现输入电能与输出电能之间的电压比例变化。

这就是变压器能改变交流电压的原因。

二、电能的传输过程在电能的传输过程中，变压器扮演着重要的角色。

当发电厂产生电能时，需要将其传输到不同地方供应给用户使用。

这个过程涉及到输电线路和变压器站。

首先，发电厂将发电的电能通过输电线路输送到变压器站。

输电线路通常采用高压电缆或电力铁塔进行输送，以减少能量损失。

然后，在变压器站中，电能经过变压器进行降压或升压处理，以适应不同区域的电压需求。

最后，经过变压器处理后的电能再次通过输电线路输送到用户家中或工厂等地方供应使用。

需要注意的是，在电能的传输过程中，变压器不仅起到了改变电压的作用，同时还能够实现输电线路中电能的调整与控制。

通过调整变压器的参数，可以实现对电能的稳定传输与分配，确保用户能够得到稳定可靠的电力供应。

三、变压器在能源领域中的重要性变压器作为电能传输的关键设备，在能源领域中具有重要的地位和作用。

首先，变压器能够实现电能的长距离传输。

由于电能的传输过程中存在能量损耗，所以在进行长距离传输时，需要采取措施来减少能量损失。

而变压器能够将电能的电压进行升高，在高电压状态下进行输送，从而减少能量损耗，提高电能传输的效率。

其次，变压器能够实现电能的分配与调整。

在不同地区，电压需求可能存在差异。

通过变压器站中的变压器进行升压或降压处理，能够根据不同地区的需求实现对电能的分配与调整，确保不同地区的用户得到合适的电压供应。

电力的输送与变压器的原理

电力的输送与变压器的原理电力是现代社会不可或缺的能源之一，它在各个领域发挥着重要的作用。

然而，电力的输送过程并不简单，需要借助变压器等设备来实现。

本文将探讨电力输送的基本原理以及变压器的工作原理。

一、电力输送的基本原理电力输送是指将发电厂产生的电能通过输电线路传输到用户终端的过程。

在这个过程中，需要解决电压损耗和电流损耗的问题。

电压损耗是指电能在输电线路中由于电阻而损失的现象。

根据欧姆定律，电阻越大，电压损耗越大。

因此，为了减小电压损耗，需要采取一些措施，如增加输电线路的截面积，减小线路的长度等。

电流损耗是指电能在输电线路中由于电阻而转化为热能的现象。

根据焦耳定律，电流越大，电流损耗越大。

为了减小电流损耗，可以通过提高输电线路的电压来实现。

这也是为什么高压输电比低压输电更有效率的原因之一。

二、变压器的工作原理变压器是电力输送过程中不可或缺的设备，它通过改变电压的大小来实现电能的传输。

变压器由两个或多个线圈组成，分别称为初级线圈和次级线圈。

变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电能守恒定律。

当交流电通过初级线圈时，产生一个交变磁场。

由于次级线圈与初级线圈紧密相连，交变磁场会在次级线圈中感应出电动势。

根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小与磁场的变化速率成正比。

通过改变初级线圈和次级线圈的匝数比，可以实现电压的升高或降低。

根据电能守恒定律，变压器的输入功率等于输出功率。

因此，变压器可以实现电压的升压或降压的同时，保持功率的平衡。

除了改变电压大小，变压器还可以实现电流的升高或降低。

根据变压器的变压比和电能守恒定律，可以得出变压器的输入电流等于输出电流乘以变压比的倒数。

三、变压器的应用变压器广泛应用于电力系统中，包括发电厂、输电线路和用户终端。

在发电厂中，变压器用于将发电机产生的低压电能升压到输电线路所需的高压电能。

在输电线路中，变压器用于将高压电能降压到用户终端所需的低压电能。

在用户终端，变压器用于将低压电能升压或降压到特定的电压供应给各种电器设备。

变压器与电能的输送

变压器及电能的输送目标认知学习目标1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。

2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。

3．知道升压变压器、降压变压器概念。

4．会用及I1U1=I2U2（理想变压器无能量损失）解题。

5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。

6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。

7．会计算电能输送的有关问题。

8．了解科学技术与社会的关系。

学习重点1．理想变压器改变电流和电压的计算，即应用及I1U1=I2U2进行计算和分析。

2．理解高压输电的意义并能分析、解决有关高压输电的一些简单问题。

学习难点1．对变压器的动态工作原理的理解。

2．远距离输电过程负载发生变化时引起各个物理量变化的动态分析，尤其是能量传递和转化的动态分析。

知识要点梳理知识点一：变压器的构造和工作原理要点诠释：1．变压器的构造：（以单相变压器为例）①闭合铁芯用导磁性能良好的硅钢片叠合而成，用来提供原线圈共同的封闭的磁路。

原线圈中电流产生的磁场认为全部通过闭合铁芯。

彼此绝缘的硅钢片是用来减少涡流造成电能的损失。

②原线圈（又叫初级线圈）和副线圈（又叫次级线圈）原副线圈大都由绝缘铜导线绕制而成，套在闭合铁芯上。

有大电流的线圈铜导线的截面积要大一些。

③其它部分大功率变压器要放在盛有绝缘油的钢筒内，并带有散热管，以便有效地将原副线圈以及铁芯中产生的焦耳热释放出去，防止温度过高烧坏变压器，同时提高线圈间的绝缘性能。

2．变压器的构造和工作原理简而言之：变压器是根据电磁感应现象中的互感原理制成并改变交流电压和电流的。

具体说来：当原线圈中通有交变电流时就会在闭合铁芯中产生变化的磁通量，这个变化的磁通量完全穿过绕在同一铁芯上的副线圈，便在副线圈中产生出感应电动势，如果副线圈上接有负载构成闭合回路，那么副线圈中便产生了感应电流。

感应电流产生的磁通量反过来影响原线圈在闭合铁芯中的磁通量，如此相互作用实现电能从原线圈转移到副线圈，同时获得所需要的电压和电流。

变压器及电能的输送

(
)
解析：水平铜盘做匀速圆周运动，解析：水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定定的感应电动势相当于电源．不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，当于电源．当R1不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，副线圈中的磁通量一定，磁通量的变化量为零，故其输出电压为零，分析可知A、C错，B对；当R1 磁通量的变化量为零，故其输出电压为零，分析可知、错对变化时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确定，变化时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确定，故D 错．答案：答案：B
基本关系
电流关系频率关系电压
制约关系
功率电流
特别提醒：基本关系中基本关系中U 均指有效值．特别提醒：(1)基本关系中 1、U2、I1、I2均指有效值． (2)只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比，多个副线圈的变压器没有这种只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比，只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比关系．关系．
自主学习回顾
核心要点突破
热考题型突破
随堂专项演练
易错易混分析
限时规范训练
5．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器电压互感器：用来把高电压变成低电压. (2)互感器电流互感器：用来把大电流变成小电流.
自主学习回顾
核心要点突破
热考题型突破
随堂专项演练
易错易混分析
限时规范训练
二、电能的输送 1．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为 Q＝I2Rt. 2．降低输电损耗的两个途径 l (1)减小输电线的电阻．由电阻定律 R＝ρ 可知，在输电距离一定的情况下，为减 S 小电阻，应采用电阻率小的材料，也可增加导线的横截面积． (2)减小输电导线中的输电电流．由 P＝UI 可知，当输送功率一定时，提高输电的电压，可以减小输电电流．这两种方法中，适用于远距离输电的是减小输电电流，即利用高压输电．

变压器及电能的输送教案

变压器及电能的输送教案第一章：变压器的基本概念1.1 变压器的定义1.2 变压器的作用1.3 变压器的种类1.4 变压器的主要参数1.5 变压器的工作原理第二章：变压器的结构与构造2.1 变压器的基本结构2.2 铁芯的作用和构造2.3 线圈的作用和构造2.4 绝缘材料的作用和种类2.5 变压器的接线方式第三章：变压器的运行与维护3.1 变压器的启动与停止3.2 变压器的运行状态监测3.3 变压器的负载分配3.4 变压器的故障处理3.5 变压器的维护与保养第四章：变压器的选择与应用4.1 变压器容量的选择4.2 变压器类型的选择4.3 变压器安装位置的选择4.4 变压器在电力系统中的应用4.5 变压器的节能与环保第五章：电能的输送与损耗5.1 电能输送的基本原理5.2 输电线路的种类与结构5.3 输电线路的损耗与减少方法5.4 变压器的损耗与效率5.5 电能输送的优化与提高第六章：变压器的检测与试验6.1 变压器性能的检测项目6.2 变压器测试设备及方法6.3 变压器的空载试验6.4 变压器的负载试验6.5 变压器的绝缘试验第七章：电力变压器的并联运行7.1 并联运行的条件与方式7.2 并联运行中变压器的负载分配7.3 并联运行中变压器的电压调整7.4 并联运行中变压器的故障处理7.5 并联运行的优点与局限性第八章：变压器在特殊环境中的应用8.1 变压器在高温环境中的应用8.2 变压器在潮湿环境中的应用8.3 变压器在腐蚀环境中的应用8.4 变压器在振动环境中的应用8.5 特殊环境变压器的选型与安装第九章：变压器的保护与控制9.1 变压器保护的基本原理9.2 变压器保护装置的种类与作用9.3 变压器的过载保护9.4 变压器的短路保护9.5 变压器的绝缘保护与监控第十章：电能输送与变压器的未来发展趋势10.1 超高电压输电技术的发展10.2 变压器材料与技术的创新10.3 智能电网中的变压器应用10.4 绿色能源与变压器的节能环保10.5 未来变压器行业的发展趋势重点和难点解析重点环节1：变压器的工作原理补充和说明：变压器的工作原理涉及到电磁感应的基本概念，需要深入讲解法拉第电磁感应定律，并通过示例和实验来帮助学生理解变压器如何实现电压的升降。

第十三章第二讲变压器电能的输送

[思路点拨] 解答本题应把握以下几点： (1)电压表、电流表的读数均为交变电流的有效值； (2)原、副线圈上交变电流的周期与频率是相同的； (3)原、副线出功率决定．
[课堂笔记] 由u＝20 sin100πt V可知，Um＝20 V，f＝ 50 Hz，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为100 Hz，A选项正确．电压表示数为U＝ ×5＝100 V，B选项正确．开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C、 D两选项错误．
2×10－2 s，所以ω＝＝100π，交流电压瞬时值表达式u
＝220 cos(100πt) V，故A项正确，B项错误；电压表的示
数是指有效值，与某一时刻的瞬时值无关．原线圈的电压
的有效值U1＝220 V，由理想变压器的电压比等于匝数比
得：
，所以U2＝ U1＝20 V，故C项正确，D项错
误．
答案：AC
的读数为3.6 A
解析：题图所示电流表的内部结构为电流互感器，由变压器
的工作原理可知，这种电流表只可以测交变电流．因为只有
一个原、副线圈，所以电流比等于匝数的反比．设电流表连
接的线圈缠绕匝数为n，电缆线内的交变电流为I，当电流表
读数为1.2 A时满足
；当电缆线缠绕3匝时满足＝
.联立以上两个方程，易得I′＝3.6 A．C项正确．
一、变压器原理 1．构造和原理 (1)主要构造：由原线圈、副线圈和
闭合铁芯组成． (2)工作原理：电磁感应的互感现象．
2．理想变压器的基本关系式
基本关系
变压器
电压
＝
功率
P1＝P2
电流
＝ (n1I1＝n2I2)
3.几种常见的变压器 (1)电压互感器：用来把高电压变成低电压，如图13－2－ 2

变压器、电能的输送

变压器电能的输送一、理想变压器1、构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器．2、作用：在输送电能的过程中改变电压．3、原理：其工作原理是利用了电磁感应现象．（互感）．4、理想变压器的理想化条件及其规律．在理想变压器的原线圈两端加交变电压U 1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有：t n E ∆∆Φ=111，tn E ∆∆Φ=222，忽略原、副线圈内阻，有 U 1＝E 1 ，U 2＝E 2，另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有 21∆Φ=∆Φ由此便可得理想变压器的电压变化规律为2121n n U U = 在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有21P P = ，而111U I P = ，222U I P = 于是又得理想变压器的电流变化规律为12212211,n n I I I U I U ==，由此可见：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（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别．）二、变压器的物理量变化的规律1、电压规律 2211n U n U = 理解：（1）U 1由电源决定，U 2 随U 1和n 的变化而变化，副线圈相当于一个新电源（2）U / n 表示单匝线圈的电压。

（类比于砌墙）2、功率规律 2211I U I U =理解：（1）理想变压器只传递能量，不消耗能量（2）p 1随p 2的变化而变化，但p 1不能无限地变大，要受到发电机最大输出功率地限制（类比：银行出纳）3、电流规律1221..n n I I =理解：R 增大，I 2 减小，p 2 减小，p 1减小，I 1 减小n 2增加，U 2增加，I 2 增加，p 2增加，p 1增加，I 1增加结论：I 1随I 2地变化而变化4、多组副线圈（1）无论原副线圈，磁通量变化率相同，所以有 ===332211n U n U n U （类比：砌墙）（2）332211I U I U I U +=令k n U n U n U ===332211U 1 I 1U 3I 3U 2 I 2++=⇒332211..I n I n I n【例1】理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n 1=1760匝、n 2=288匝、n 3=800 0匝，电源电压为U 1=220V 。

变压器、电能的输送

多相变压器
多相变压器是指具有多个独立磁路的变压器，其原、副绕组的匝数比可以不同，以实现不同的电压变换比。
变压器额定参数
额定电压
额定电压是指变压器在正常运行时所能承受的最大电压值。对于不同类型的变压器，其额定电压值也有所不同。
额定容量
额定容量是指变压器在额定电压和额定电流下运行时所能输出的最大功率值。这个值通常是根据变压器的设计参数和实际运行条件确定的。
额定电流
额定电流是指变压器在额定电压下运行时所能承受的最大电流值。这个值通常是根据变压器的容量和阻抗等参数计算得出的。
温升限值
温升限值是指变压器在运行过程中允许的最大温升值。这个值通常是根据变压器的绝缘材料、散热条件和使用环境等因素确定的。
02
电能输送方式及特点
交流输电系统
交流输电系统采用三相交流电作为输电方式，具有输电电压高、输电容量大、输电距离远等优点。
高效能变压器技术
智能电网与变压器的融合
随着能源紧缺和环保要求的提高，高效能变压器将成为未来发展的重要方向，如非晶合金变压器、超导变压器等。
智能电网的发展对变压器的智能化、自动化提出了更高要求，如实时监测、远程控制、自适应调节等。
新能源接入与变压器技术
变压器安全与可靠性挑战
随着新能源的大规模开发和利用，变压器需要适应新能源的接入和并网要求，如直流输电技术、分布式电源接入等。
3
线路损耗的精确计算
对于长距离输电线路或大电流情况，需采用精确计算，考虑线路的分布参数和电磁场效应。
提高电能输送效率措施
采用高压输电
通过提高输电电压，减小输电电流，从而降低线路损耗，提高输
电效率。
优化线路设计

微课专用-变压器与电能的输送

有绝缘漆的硅钢片叠合而成．
输送电能的基本要求：可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电
保质：是指保证电能的质量,即电压和频率稳定
经济：是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
降压变压器用户
高压输电线
交流高压输电基本环节示意图
发电机
专题：磁生电
第四讲：变压器与电能的输送
知识精讲
变压器的结构
结构：变压器是由套在闭合铁心
上的原、副两线圈组成。
变压器的工作原理：简单的说，变压器的工作原理就是电磁感应原理。
U1
n1
n2
U2
U1
U2
电路中的符号跟电源பைடு நூலகம்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
术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。
小课堂大收获下节课再见！
U1
U2
U3
U4
用电器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
知识应用
是不是输电电压越高越好？
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技

变压器及电能的输送教案

一、教学目标：1. 让学生了解变压器的作用和原理，知道变压器在电力系统中的重要性。

2. 使学生掌握电能的输送过程，了解电能输送中的损耗和提高输送效率的方法。

3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

二、教学内容：1. 变压器的作用和原理2. 变压器的构造和分类3. 电能的输送过程4. 电能输送中的损耗5. 提高电能输送效率的方法三、教学重点与难点：1. 教学重点：变压器的作用和原理，电能的输送过程，提高电能输送效率的方法。

2. 教学难点：变压器的构造和分类，电能输送中的损耗。

四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解变压器的作用、原理、构造和分类，以及电能的输送过程、损耗和提高输送效率的方法。

2. 利用多媒体演示变压器的原理和构造，以及电能输送的过程。

3. 开展小组讨论，分析电能输送中的损耗和提高输送效率的途径。

五、教学过程：1. 引入新课：通过讲解变压器在电力系统中的重要性，引出本节课的主题——2. 讲解变压器的作用和原理：讲解变压器的作用，介绍变压器的原理，解释变压器如何实现电压的升降。

3. 讲解变压器的构造和分类：讲解变压器的构造，包括铁芯、线圈等部分，介绍变压器的分类，如交流变压器、直流变压器等。

4. 讲解电能的输送过程：讲解电能是如何从发电厂输送到用户的，包括输电线路、变电站等环节。

5. 讲解电能输送中的损耗：介绍电能在输送过程中的损耗，如电阻损耗、感抗损耗等，分析损耗的原因。

6. 讲解提高电能输送效率的方法：介绍提高电能输送效率的方法，如增大输电线路的截面积、采用高效变压器等。

7. 小组讨论：让学生分组讨论电能输送中的损耗和提高输送效率的途径，分享讨论成果。

8. 总结与布置作业：总结本节课的主要内容，布置相关作业，巩固所学知识。

六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问的方式，检查学生对变压器作用和原理的理解程度。

2. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的表现，了解他们对电能输送过程和损耗的认识。

变压器和电能的输送总结

变压器和电能的输送一、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．(1)原线圈：与交流电源相连的线圈． (2)副线圈：与负载相连的线圈．2．原理：变压器工作的基础是电磁感应现象．3．作用：改变交流电流的电压．三、常用的变压器——互感器1．分类：电压互感器(如图甲)和电流互感器(如图乙)．2．电压互感器：如图甲所示,原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表．互感器将高压变为低压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压．3．电流互感器：如图乙所示,原线圈串联在待测高电流电路中，副线圈接电流表．互感器将大电流变成小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电路的电流．四、理想变压器中的几个关系：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磁通量的变化率ΔΦΔt.如图根据法拉第电磁感应定律，原线圈中E 1＝n 1 ΔΦΔt ，副线圈中E 2＝n 2ΔΦΔt ，所以有E 1E 2＝n 1n 2. 2．电压关系(1)U 1U 2＝n 1n 2，无论副线圈一端是空载还是有负载，都是适用的． (2)据U 1U 2＝n 1n 2知当n 2>n 1时U 2>U 1，这种变压器称为升压变压器，当n 2<n 1时，U 2<U 1，这种变压器称为降压变压器．3．电流关系：根据P ＝UI ，由功率关系得：U 2I 2＝U 1I 1，所以I 1I 2＝U 2U 1，再由U 1U 2＝n 1n 2得，电流关系为：I 1I 2＝n 2n 1或n 1I 1＝n 2I 2. 若有多个副线圈时，有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＋…4．功率关系：理想变压器不计铜损、铁损及漏磁，所以输入功率等于输出功率．当副线圈为断路时，原线圈输入功率为零．对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和．5．频率关系：变压器不能改变交变电流的频率．在原线圈中接上周期性变化的电流在副线圈中激发出同频率的交流电．特别提醒：(1)变压器只能改变交流电压，若初级线圈加直流电压则次级线圈输出电压为零．(2)变压器的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值间的关系，对最大值也适用，但对某时刻的瞬时值其关系并不成立．五、变压器工作时的制约关系1．电压制约：输出电压U 2由输入电压U 1决定，即U 2＝n 2U 1/n 1.2．电流制约：原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1＝n 2I 2/n 1.3．负载制约：(1)变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2＝P 负1＋P 负2＋…；(2)变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，I 2＝P 2/U 2；(3)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，P 1＝P 2；即变压器的输入功率是由输出功率决定的．练习题：1．理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( )A ．交流电的频率B ．磁通量的变化率C ．功率D ．交流电的峰值2．对理想变压器，下列说法中正确的是( )A ．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B ．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C ．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D ．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3.如图所示的理想变压器，原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝1∶2，U 1＝2202sin ωt V ，n 1＝1100匝，以下说法中正确的是( )A ．穿过原、副线圈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0.2 2 VC ．原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2 VD ．原、副线圈电动势的瞬时值之比为1∶24．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦式交流电源，副线圈接入“220 V ,60 W ”灯泡一只，且灯泡正常发光．则( )A ．电流表的示数为32220AB．电源输出功率为1200 WC．电流表的示数为3220AD．原线圈两端电压为11 V5.(变压器的动态分析高考天津卷)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后()A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变6．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7.如图5－4－16，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∶24UC．2∶14U D．2∶12U8．如图5－4－18甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交流电如图乙所示，则()A．交流电的频率为0.02 HzB．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC．电阻R2的电功率约为6.67 WD．通过R3的电流始终为零电能的输送一、降低输电损耗的两个途径1．由于输电导线有电阻，在输电过程中必有一部分电能要转化成热能而损失掉，设输电导线中电流为I，输电导线的电阻为R，则输电导线上的功率损失为ΔP＝I2R2．减小输电导线上的功率损失的两种方法(1)减小输电导线上的电阻：由电阻定律R＝ρlS可知，距离一定，选用电阻率ρ小的金属做导线，增大导线横截面积S可减小电阻．(2)减小输电导线的电流：由P＝UI可知，当传输功率P一定时，升高电压可以减小电流3．远距离输电基本原理：在发电站用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压．二、输电线上的电压损失和功率损失1．电压损失：输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U－U′＝IR. 2．功率损失：远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率(1)ΔP＝I2R；(2)ΔP＝IΔU；(3)ΔP＝ΔU2 RI为输电电流，R为输电线的电阻，ΔU为输电线上损失的电压．特别提醒：(1)输电电压是指加在高压输电线始端的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU ＝IR.(2)输送功率是指高压输电线始端输出的电功率，损失功率是输电线上消耗的功率．二、远距离输电的几个基本关系电路(如图所示)1．功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 线＋P 32．电压、电流的关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． 3．输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线4．输电导线上损耗的电功率：P 线＝I 2线R 线，P 线＝(P 2U 2)2R 线．练习题：1．在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )A ．输电线路上损失的电压与输送的电流成正比B ．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D ．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比2.某变电站用11 kV 交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R .现若用变压器将电压升高到220 kV 送电，下面选项正确的是( )A ．因I ＝U R ，所以输电线上的电流增为原来的20倍B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因P ＝U 2R ，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D ．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的14003.某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV 电压输电，则下列说确的是( )A ．输电线上输送的电流大小为2×105 AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kWD ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻3.中国已投产运行的1000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P .在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )A.P 4B.P 2 C ．2P D ．4P4．如图3甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶10，降压变压器的副线圈接有负载R ，升压、降压变压器之间的输电线路的电阻不能忽略，变压器均为理想变压器，升压变压器左侧输入如图乙所示的正弦式电压，下列说确的是( )图3A ．交变电流的频率为100 HzB ．升压变压器副线圈输出电压为22 VC ．增加升压变压器副线圈匝数可减少输电损失D ．当R 减小时，发电机的输出功率减小5．如图7为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u 1＝2202sin(100πt )V ，则下列表述正确的是 ( )图7A ．U 1＜U 2，U 3＞U 4B ．U 1＝220 2 VC ．若U 2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的1100D ．用户得到的交变电流频率为25 Hz。

《变压器电能的输送》课件

电能经过升压变压器升压后，通过输电线路传输到降压变压器，再通过降压变压器降压后传输到用户端。
高压输电的优势
减少线路损耗
由于电流在导线上产生的损耗与电流的平方成正比，采用高压输电可以降低电流，从而减
少线路损耗。
提高输送容量
电压越高，电流越小，因此采用高压输电可以减小导线的截面积，从而提高输送容量。
1 2
高压输电线路的特点
具有较高的电压等级，能够远距离传输大量电能。
建设过程
需要跨越复杂的地形和环境，进行基础施工、线路架设和设备安装等工作。
3
维护工作
定期巡检、维修和更换受损部件，确保线路正常运行。
城市电网的变压器配置
城市电网的特点
负荷密集、供电可靠性要求高。
变压器配置方式
根据城市规划和负荷分布，合理配置变压器的位置和容量。
电缆线路
电缆线路是将导线埋设在地下或水下，具有不影响城市景观、不占地面空间等优点，常用于城市和工业区等地区。
选择输电线路的原则
在选择输电线路时，应综合考虑电压等级、输送容量、建设成本、环境因素等因素，选择合适的输电线路类型。
03
变压器在电能输送中的作用
变压器的功能
电压变换
变压器能够将发电站发出的高电压转换成适合输送的低电压，到达目的地后再还原为高电压供用
04
变压器电能输送的案例分析
大型水电站的电能输送
01
02
03
大型水电站的特点
利用水力资源进行发电，具有较大的发电规模和较低的碳排放。
电能输送方式
通过高压输电线路将水电站的电能输送到负荷中心。
变压器的作用
在水电站和高压输电线路之间，变压器起到升压或降压的作用，确保电能的安全传输。

变压器_电能的输送

BC)
跟踪训练1
(2011· 广东理综· 19)图4(a)左侧的调压装置、为
可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，
理想电流表和电压表．若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是 (
AC
)
图4 A．电流表的示数2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz
2．变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生感应电动势器工作的基础． 3．理想变压器：没有能量损失的变压器，即率等于输出功率．，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流．互感现象是变压
副线圈电压 U2 由原线圈电压 U1 和匝数比决定原线圈的输入功率 P1 由副线圈的输出功率 P2 决定原线圈电流 I1 由副线圈电流 I2 和匝数比决定
制约关系
电压功率电流
例 3 如图 8 所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器 R 的滑动触头，原线圈两端接交变电流，输入电压不变，则能使原线圈的输入功率变大的是 A．保持 P 的位置不变，S 由 b 切换到 a B．保持 P 的位置不变，S 由 a 切换到 b C．S 掷于 b 位置不动，P 向上滑动 D．S 掷于 b 位置不动，P 向下滑动 (
输入功
4．基本关系式 (1)功率关系： P入＝P出 . U1 U2 ＝ n1 n2 ；有多个副线圈时， (2)电压关系： U2 U3 U1 ＝＝… n2 n3 ＝ . n1 I1 n2 (3)电流关系：只有一个副线圈时，＝ . I2 n1 由 P 入＝P 出及 P＝UI 推出有多个副线圈时， U1I1＝

电力输送与变压器

电力输送与变压器在现代社会中，电力输送和变压器扮演着至关重要的角色。

电力输送系统是将电能从发电厂输送到用户终端的关键环节，而变压器则是电力输送中不可或缺的设备。

本文将就电力输送系统以及变压器的原理和应用进行探讨。

一、电力输送系统电力输送系统是实现电能传递的系统，由发电厂、输电线路和配电网构成。

发电厂将化学能、热能等转化为电能，然后通过输电线路将电能传送到不同用电地点。

在电力输送系统中，输电线路起到承载电能传输的作用。

1. 输电线路输电线路是电能传输的主要通道，根据电力输送的距离不同，可以分为高压输电线路和超高压输电线路。

高压输电线路通常采用铁塔或者钢管塔作为支撑结构，通过高强度的导线传输电能。

超高压输电线路则采用特殊的材料和绝缘技术，能够在长距离传输时减少能量损耗。

2. 配电网配电网是将输电线路连接到用户终端的重要环节。

配电网通过变电站对输送来的高电压电能进行变压处理，将其降低到适合用户使用的电压。

随后，配电网将电能供应给家庭、商业建筑和工业设施等各种用电场所。

配电网在电力输送中起到了分配、控制和保护的作用。

二、变压器变压器是电力输送系统中不可或缺的设备，可以将高压电能变成适合用户使用的低压电能。

1. 变压器的原理变压器的原理基于电磁感应定律。

当交流电通过变压器的主线圈时，会在次级线圈中产生电磁感应，从而通过变比关系降低或升高电压。

主要有以下两种类型的变压器：-升压变压器：将低电压电能升高为高电压电能，用于电力输送过程中的长距离传输。

-降压变压器：将高电压电能降低为适合用户使用的低电压电能，用于各种用电场所的供电。

2. 变压器的应用变压器在电力输送系统中有着广泛的应用。

除了用于电力输送的升压变压器和降压变压器之外，变压器还广泛用于工业生产过程中的电能变换和分配。

例如，变压器常用于电气机械设备的供电，以及电子产品和工业设备中的电源适配器。

三、电力输送与变压器的发展趋势随着科技的进步和工业化的快速发展，电力输送系统和变压器也在不断演进和改进。

变压器与电能输送

变压器与电能输送一、变压器变压器初级线圈匝数=1 000匝数分别为匝，在初级线圈上接入（1）两次级线圈输出电功率之比；（2）初级线圈中的电流。

解析：（1）对两个次级线圈有、所以又，所以（2）由欧姆定律得A ， A对有两个次级线圈的变压器有所以1.16 A 。

答案：（1）25︰4 （2）1.16 A点拨：理想变压器的动态分析问题，大致有两种情况：一类是负载电阻不变，原副线圈的电压，电流，输入和输出功率随匝数比变化而变化的情况。

另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变化而变化的情况。

不论哪种情况都要注意：（1）根据题意弄清变量与不变量。

（2）要弄清“谁决定于谁”的制约关系，即理想变压器各物理量变化的决定因素。

动态分析问题的思路程序可表示为：二、电能输送的中途损失（1）功率关系：P 1=P 2，P 3=P 4，P 2=P 损+P 3（2）输电导线损失的电压：U 损=U 2－U 3=I 线R 线（3）输电导线损耗的电功率：P 损=P 3－P 2=I 线U 损=I 线2R 线=(22P U )2R 线由以上公式可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电导线上损耗的功率就减少到原来的。

例题2：如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。

P是滑动变阻器R 的滑动触头，为加在原线圈两端的交变电压，、分别为原线圈和副线圈中的电流。

下列说法正确的是（）A．保持P的位置及不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B．保持P的位置及不变，S由a切换到b，则减小C．保持P的位置及不变，S由b切换到a，则增大D．保持不变，S接在b端，将P向上滑动，则减小解析：S由b切换a时，副线圈匝数增多，则输出电压增大，R消耗的功率增大，由变压器功率关系可知，其输入功率也增大，故增大，所以A错C对；S由a切换b时，副线圈匝数减少，则输出电压减小，减小，B对；P向上滑动时，R减小，增大，由电流与匝数的关系可知，增大，D错。

变压器与电能的输送

E2
n2
2 t
U1 n1
n2 U2
原线圈铁芯副线圈
原、副线圈两端的电压等于感应电动势，可得：
U1 n1 U 2 n2
理想变压器的闭合铁芯实现了输入电能---磁场能---输出电能的转换，转换过程中没有能量损失，所以输出功率等于输入功率：
P2 P1
实际变压器的效率都很
I1
高，特别是大型变压器，
U1
,
U
由电源决定的（在输入端导线电阻不计时）
2
例5. 发电机输出功率为100 kW，输出电压是250V，输电线的总电阻为0.1Ω.求：(1)如果直接输电,用户得到的电压和电功率各是多少？(2)如果先用匝数比为 1:10的理想升压变压器升压后输电,到用户处再用匝数比10:1的理想降压变压器降压,用户得到的电压和电功率各是多少？
U1
U2
原线圈
铁芯
副线圈
2. 变压器基于怎样的工作原理？
理想变压器中，原、副线圈中的电流共同产生的磁通量全部通过铁芯，所以原、副线圈中的磁通量及其变化相同：
U1 n1
原线圈
铁芯
1 2 , 1 2
原、副线圈中的感应电动势：
E1
n1
1 t
,
E2
n2
2 t
n2 U2
副线圈
E1
n1
1 t
,
流。
n1
U1n2 U2
220 30 6
1100匝
P2＝UR22
＝
62 4
＝9W
I1＝
I
2U
2＋I U1
3U
3
＝
9＋24 220
＝0.15A

第2讲变压器电能的输送

第2讲变压器电能的输送一、理想变压器1．构造：如图1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。

图1(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：电磁感应的互感现象。

3．理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出电压关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式U1U2＝n1n2，与负载、副线圈的个数无关电流关系(1)只有一个副线圈时：I1I2＝n2n1(2)有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋I n U n或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋I n n n频率关系f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)4.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图2甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。

图2(2)互感器电压互感器(n1＞n2)：把高电压变成低电压，如图丙所示。

电流互感器(n1＜n2)：把大电流变成小电流，如图丁所示。

二、电能的输送如图3所示。

图31．输电电流：I＝PU＝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′(2)ΔP＝I2R＝(P U) 2R4．减少输电线上电能损失的方法(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。

【自测采用220 kV高压向远方的城市输电。

当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为()A．55 kV B．110 kVC．440 kV D．880 kV答案C解析设输送功率为P，则有P＝UI，其中U为输电电压，I为输电电流。

变压器与电能的输送

变压器与电能的输送

变压器与电能的传输

电力的输送与变压器的原理

变压器与电能的输送

变压器及电能的输送

变压器及电能的输送教案

第十三章第二讲变压器电能的输送

变压器、电能的输送

变压器、电能的输送

微课专用-变压器与电能的输送

变压器及电能的输送教案

变压器和电能的输送总结

《变压器电能的输送》课件

变压器_电能的输送

电力输送与变压器

变压器与电能输送

变压器与电能的输送

第2讲 变压器 电能的输送

第2讲变压器电能的输送