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变压器与远距离输电讲义(学霸版)
课程简介:PPT(第 1 页):同学好,我们又见面了,上次课讲的内容
巩固好了么,要是感觉有什么问题,可以课后和我联系,我们今天的
内容是关于变压器与远距离输电的相关概念和知识点,让我们来一起
看一下。
PPT(第 2 页):变压器和远距离输电部分是选修 3-2 的重点内容,主要
考察内容就是理想变压器的理解和动态电路中的应用,同学要重视条
件和特点,在这个基础上进行题型巩固。
PPT(第 3 页):我们看一下目录,还是老样子,梳理知识体系和解决经
典问题实例。
PPT(第 4 页):我们先来看一下知识体系的梳理部分。
PPT(第 5 页):这是我们关于变压器和远距离输电的作用的总框架。
PPT(第 6 页):OK,我们先说一下理想变压器。
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 =P 。
入 出
U U
(2)电压关系: 1= 2。
n n
1 2
U U U
有多个副线圈时 1= 2= 3=…。
n n n
1 2 3
I n
(3)电流关系:只有一个副线圈时 1= 2。
I n
2 1
由P =P 及P=UI推出有多个副线圈时,UI=UI+UI+…+UI。
入 出 1 1 2 2 3 3 n n
3.几种常用的变压器
(1)自耦变压器——调压变压器,如图 A、B 所示。
(2)互感器
电压互感器:把高电压变成低电压,如图 C 所示。
电流互感器:把大电流变成小电流,如图 D 所示。
PPT(第 7 页):再看一下远距离输电。
1.输电过程(如图所示):2.电压损失
(1)ΔU=U-U′。
(2)ΔU=IR。
3.功率损失
(1)ΔP=P-P′。
ΔU2
(2)ΔP=I2R= 。
R
4.输送电流
P
(1)I= 。
U
U-U′
(2)I= 。
R
PPT(第 8 页):好,我们再来看看考点,总共有三个部分:理想变压器
基本规律的应用、理想变压器的动态分析、远距离输电。
PPT(第 9 页):我们再来看一下理想变压器以及原、副线圈基本量的
关系:
理想变压器:没有能量损失(铜损、铁损),没有磁通量损失(磁通量
全部集中在铁芯中)
基本关系:(1)功率关系:原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,
P =P
入 出
(2)电压关系:原、副线圈的电压比等于匝数比,U∶U=n∶n,
1 2 1 2
与负载的多少无关
(3)电流关系:只有一个副线圈时,I∶I=n∶n;有多个副线圈
1 2 2 1
时,由P =P 得IU=IU+IU+…+IU或In=In+In+…+
入 出 1 1 2 2 3 3 n n 1 1 2 2 3 3
In
n n(4)频率关系:f=f(变压器不改变交流电的频率)
1 2
PPT(第 10 页):我们再来看一下理想变压器的动态分析的关系:
常见的两种情况
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种:匝数比不变的情况和
负载电阻不变的情况。
含有变压器的动态电路问题的解题思路:
PPT(第 11 页):我们再来看一下远距离输输电的内容:
1.理清三个回路回路 1:发电机回路。该回路中,通过线圈 1 的电流I等于发电机中
1
的电流I ;线圈 1 两端的电压U等于发电机的路端电压U ;线圈 1
机 1 机
输入的电功率P等于发电机输出的电功率P 。
1 机
回路 2:输送电路。I=I=I,U=U+ΔU,P=ΔP+P。
2 3 R 2 3 2 3
回路 3:输出电路。I=I ,U=U ,P=P 。
4 用 4 用 4 用
2.抓住两个联系
(1)理想的升压变压器联系着回路 1 和回路 2,由变压器原理可得:
U n I
线圈 1(匝数为n)和线圈 2(匝数为n)中各个量间的关系是 1= 1, 1
1 2
U n I
2 2 2
n
= 2,P=P。
1 2
n
1
(2)理想的降压变压器联系着回路 2 和回路 3,由变压器原理可得:
U n I
线圈 3(匝数为n)和线圈 4(匝数为n)中各个量间的关系是 3= 3, 3
3 4
U n I
4 4 4
n
= 4,P=P。
3 4
n
3
3.掌握两种损耗
(1)电压损耗:输电线上的电阻导致的电压损耗,ΔU=U-U=IR 。
2 3 R 线
(2)功率损耗:输电线上的电阻发热的功率损耗,ΔP=P-P=I2R 。
2 3 R 线
输电线上能量损耗是热损耗,计算功率损耗时用公式ΔP=I2R 或ΔP
R 线ΔU2
= 。
R
线
PPT(第 12 页):我们再来看一下思路总图,看不清楚的话可以下载原
图查看。
PPT(第 13 页):接下来我们来一起看一下经典题型部分,注意我们在
梳理过程中,也应该将我们经常遇到的经典知识点也梳理上去,这样
才能既梳理巩固清楚知识体系,也能清楚出题目的方向。
PPT(第 14—15 页):第 1 题和答案。
PPT(第 16—17 页):第 2 题和答案。
PPT(第 18—19 页):第 3 题和答案。
PPT(第 20—21 页):第 4 题和答案。
PPT(第 22 页):回顾落实。看完视频题目后,有没有学会如何运用知
识体系来解题?我们再次总结一下梳理知识体系的重要性吧。
PPT(第 23 页):再来回顾下我们的要点:
①理想变压器的特点和电压规律与电流规律;
②远距离输电的电功率损耗和电压损耗;
③理想变压器动态电路的特点与应用。
在这中间我们有些小小的提醒:
①远距离输电过程中,次级线圈的电压和线圈中阻值两端的电压不相
同;
②要注意决定关系,电压上级决定下级,电流和功率由下级决定上级;
PPT(第 24 页):课后作业布置,请认真完成我们准备的题目,因为对
应的题型可以充分的对咱们学习内容进行很好的巩固和加强,所有题目难度不是太大,但是是对所学内容非常好的融汇与渗透,也是对学
习效果非常好的检验。在解答过程中一定要仔细哦。
PPT(第 25 页):谢谢同学,我们下次再见!