变压器和远距离输电
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4频率关系 f1 f2
特点：变交不变直，变压不变频 电压输入决定输出 电流功率输出决定输入
多个副线圈
I1
～ U1
n1 n2 n3
I2 U2
U3 I3
P1 P2 P3
U1 :U2 :U3 n1 : n2 : n3
I1U1 I 2U 2 I3U3
交变 电流
变压器
自耦变压器
U1 n1 n2 U2
两个联系 回路1升压变压器联系回路2
I1
U1 U 2I2
n1 n2
I1 I2
I3
n2 n1
P1
I4
P2
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
回路3 降压 变压器 联 系回路4
U3 U4
n3 n4
2、一小型发电站通过升压,降压变压器把电能输给
用户.已知发电机的输出功率是500kW,端电压为500V,升
压变压器原、副线圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线
的总电阻为1.5Ω,降压变压器的输出电压为220V,不计变
r 压1)器画出的输损I1电耗线.求路：的I示2 意图（并标I出3 各部分I4的符号）
第Ⅱ单元 变压器 远距离输电
理想变压器的“一二三四” 一个原理：互感原理
原线圈 接 交流电
在铁芯中 产生变化 的磁通量
副线圈 产生感
应电动势
变压器只能改变交流电压
副线圈 有交流 电
变压器通过闭合铁芯利用互感现象实现
原电能 → 磁场能 → 副电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)
3.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2
U1 U2nn12U1U2 I2UR负2 I2 I1UU12I2 I1 P1I1U1 P1
四个关系：
1电压关系 U1 n1
U2 n2
2电流关系 I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
３功率关系 P入= P出
互感器
U1 n1 n2 U2
V 电压互感器
A 电流互感器
远距离输电：
发
I1
电 机
P1
F U 1 n1
I2
P2
n2 U2
I3
r线 P3
U3n3
I4
P4
n4 U4
用 电
器
R用
升压变压器 高压输电线路 降压变压器
升压变压器
降压变压器
三个回路
回路1：发电机 线圈n1 导线构成回路
E其 发电机 E电 导线电阻不计 线圈1
I3 I4
n4 n3
P3
P4
一个能量守恒
E其 发电机 E电 两变压器，输电线用户 两变压器上无能量损失 ，输电线上有能量损失
P1 P线 P用户
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
I1 I机 U1 U机 P1 P机 无能量损失
回路2： 线圈n2 线圈n3 远距离输电导线构成回路
线圈2电源 导线R线0 (导线电阻)(线圈3)用电器
I2 IR II13 U2 IU2R U3 P2I3 PR PI34有能量损失
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
回路3： 线圈n4 用户用电器 导线构成回路
线圈4电源导 线 R线 0用户用电器
I 4 I用户1 I用户2 U 4 U 用户1 U 用户2
P4 P用户1 P用户2 无能量损失
P1
F U 1 n1
P2
n2 U2
线 P3
U3n3
P4
U4
n4
R用
1:5
升压变压器
降压变压器
Байду номын сангаас
(2)升压变压器的副线圈两端电压；2500V
(3)输电导线上的功率损失；60kW
(4)降压变压器原、副线圈的匝数比；10:1
(5)用户得到的功率。440kW
原线圈 产生感 应电动势
在铁芯中 产生变化 的磁通量
二个特征：1无漏磁：原磁通量沿铁芯全部通过副线圈
2无铜损：原副线圈没有电阻不产生焦耳热
三个决定：
I1
U1 n1
I2
n2 U2
R
1.U2由U1和匝数比决定； U2＝n2/n1·U1 而U1由电源决定；
2.I1由I2和匝数比决定；I1＝n2/n1·I2 而I2由U2和负载决定；I2＝U2／R
特点：变交不变直，变压不变频 电压输入决定输出 电流功率输出决定输入
多个副线圈
I1
～ U1
n1 n2 n3
I2 U2
U3 I3
P1 P2 P3
U1 :U2 :U3 n1 : n2 : n3
I1U1 I 2U 2 I3U3
交变 电流
变压器
自耦变压器
U1 n1 n2 U2
两个联系 回路1升压变压器联系回路2
I1
U1 U 2I2
n1 n2
I1 I2
I3
n2 n1
P1
I4
P2
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
回路3 降压 变压器 联 系回路4
U3 U4
n3 n4
2、一小型发电站通过升压,降压变压器把电能输给
用户.已知发电机的输出功率是500kW,端电压为500V,升
压变压器原、副线圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线
的总电阻为1.5Ω,降压变压器的输出电压为220V,不计变
r 压1)器画出的输损I1电耗线.求路：的I示2 意图（并标I出3 各部分I4的符号）
第Ⅱ单元 变压器 远距离输电
理想变压器的“一二三四” 一个原理：互感原理
原线圈 接 交流电
在铁芯中 产生变化 的磁通量
副线圈 产生感
应电动势
变压器只能改变交流电压
副线圈 有交流 电
变压器通过闭合铁芯利用互感现象实现
原电能 → 磁场能 → 副电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)
3.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2
U1 U2nn12U1U2 I2UR负2 I2 I1UU12I2 I1 P1I1U1 P1
四个关系：
1电压关系 U1 n1
U2 n2
2电流关系 I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
３功率关系 P入= P出
互感器
U1 n1 n2 U2
V 电压互感器
A 电流互感器
远距离输电：
发
I1
电 机
P1
F U 1 n1
I2
P2
n2 U2
I3
r线 P3
U3n3
I4
P4
n4 U4
用 电
器
R用
升压变压器 高压输电线路 降压变压器
升压变压器
降压变压器
三个回路
回路1：发电机 线圈n1 导线构成回路
E其 发电机 E电 导线电阻不计 线圈1
I3 I4
n4 n3
P3
P4
一个能量守恒
E其 发电机 E电 两变压器，输电线用户 两变压器上无能量损失 ，输电线上有能量损失
P1 P线 P用户
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
I1 I机 U1 U机 P1 P机 无能量损失
回路2： 线圈n2 线圈n3 远距离输电导线构成回路
线圈2电源 导线R线0 (导线电阻)(线圈3)用电器
I2 IR II13 U2 IU2R U3 P2I3 PR PI34有能量损失
P1
P2
r线 P3
P4
F U 1 n1 n2 U2
U3n3 n4 U4 R用
升压变压器
降压变压器
回路3： 线圈n4 用户用电器 导线构成回路
线圈4电源导 线 R线 0用户用电器
I 4 I用户1 I用户2 U 4 U 用户1 U 用户2
P4 P用户1 P用户2 无能量损失
P1
F U 1 n1
P2
n2 U2
线 P3
U3n3
P4
U4
n4
R用
1:5
升压变压器
降压变压器
Байду номын сангаас
(2)升压变压器的副线圈两端电压；2500V
(3)输电导线上的功率损失；60kW
(4)降压变压器原、副线圈的匝数比；10:1
(5)用户得到的功率。440kW
原线圈 产生感 应电动势
在铁芯中 产生变化 的磁通量
二个特征：1无漏磁：原磁通量沿铁芯全部通过副线圈
2无铜损：原副线圈没有电阻不产生焦耳热
三个决定：
I1
U1 n1
I2
n2 U2
R
1.U2由U1和匝数比决定； U2＝n2/n1·U1 而U1由电源决定；
2.I1由I2和匝数比决定；I1＝n2/n1·I2 而I2由U2和负载决定；I2＝U2／R