第7题 交变电流 变压器 远距离输电精选文档.ppt

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1、第7题 交变电流 变压器 远距离输电本讲稿第一页，共三十三页10.2 10.2 变压器变压器 远距离输电远距离输电 主题主题内容内容要求要求说明说明交交变变电电流流 交变电流、交变电流的图像交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值峰值和有效值理想变压器理想变压器远距离输电远距离输电 本讲稿第二页，共三十三页 （2007年年）18某某变变压压器器原原、副副线线圈圈匝匝数数比比为为55 9，原原线线圈圈所所接接电电源源电电压压按按图图示示规规律律变变化化，副副线线圈圈接接有有负负载载。下下列列判断正确的是判断正确的是A输出电压的最大值为输出电压的最大

2、值为36 VB原、副线圈中电流之比为原、副线圈中电流之比为55 9C变压器输入、输出功率之比为变压器输入、输出功率之比为55 9D交流电源有效值为交流电源有效值为220 V，频率为，频率为50 Hz 3、交变电流的图像及相关物理量；变压器交变电流的图像及相关物理量；变压器本讲稿第三页，共三十三页（2008年）年）20.图图1、图、图2分别表示两种电压的波形，其分别表示两种电压的波形，其中图中图1所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是A.图图1表示交流电，图表示交流电，图2表示直流电表示直流电B.两种电压的有效值相等两种电压的有效值相等C.图图1所示电压

3、的瞬时值表所示电压的瞬时值表 达式为达式为u=311sin100 VD.图图1所示电压经匝数比为所示电压经匝数比为 10:1的变压器变压后，频的变压器变压后，频 率变为原来的率变为原来的1/10 本讲稿第四页，共三十三页（2009年）年）19某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为的输出电压为200V，输电线总电阻为，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈，升压变压器原副线圈匝数分别为匝数分别为n1，n2。降压变压器原副线匝数分别为。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为（变压器均为理想变压器）。要使额定电

4、压为220V的用电器的用电器正常工作，则（正常工作，则（）AB C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率本讲稿第五页，共三十三页（2010年）年）19一理想变压器原、副线圈的匝数比为一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，所示，P为滑动变阻器的触头。为滑动变阻器的触头。A副线圈输出电压的频率为副线圈输出电压的频率为50Hz B副线圈输出电

5、压的有效值为副线圈输出电压的有效值为31V CP向右移动时，原、副线圈的电流比减小向右移动时，原、副线圈的电流比减小 DP向右移动时，变压器的输出功率增加向右移动时，变压器的输出功率增加t/10-2sU/V12O310-310图甲图甲图乙图乙RP本讲稿第六页，共三十三页3、交变电流的图像及相关物理量；变压器、交变电流的图像及相关物理量；变压器t/10-2sU/V12O310-310图甲图甲图乙图乙RP本讲稿第七页，共三十三页年年 图形种类图形种类知识板知识板块块ABC D 07080910第第7 7题题 交变电流交变电流 变压器变压器 远距离输电远距离输电 本讲稿第八页，共三十三页年年 对象对

6、象磁场区域磁场区域ABC D 07不同矩形不同矩形框框正方形有正方形有界界UMNUMNUMNUMN08导体棒导体棒匀强磁场匀强磁场aI方向方向F安安Q热热09半圆形框半圆形框单边直线单边直线边界边界I方向方向F安安EmE平均平均10正方形框正方形框两个直线两个直线边界边界EI方向方向F安安第第6 6题题 电磁感应综合应用电磁感应综合应用 本讲稿第九页，共三十三页电动势电动势 e e=E Em msin sin t t=nBSnBSsin sin t t 电压电压 u u=U Um msin sin t t=sin=sin t t 电流电流 i i=I Im msin sin t t=sin=s

7、in t t 函数函数 图象图象 磁通量磁通量=mcos t t=BSBScos t t 一一.正弦式交变电流的变化规律（中性面开始计时）正弦式交变电流的变化规律（中性面开始计时）本讲稿第十页，共三十三页例例1.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为，则外接一只电阻为95.0的的灯泡，如图乙所示，则灯泡，如图乙所示，则 （）A.电压表电压表v的示数为的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变电路中的电流方向每秒钟改变50次次C.灯泡实际消耗

8、的功率为灯泡实际消耗的功率为484w D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J考点一：正玄交流电的变化规律考点一：正玄交流电的变化规律本讲稿第十一页，共三十三页1.小型交流发电机中小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所如图所示示.此线圈与一个此线圈与一个R R=1010 的电阻构成的电阻构成闭合电路闭合电路,不计电不计电路的其他电阻路的其他电阻.下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.交变电流的周期为交变电流的周期为0.

9、125 s0.125 sB.B.交变电流的频率为交变电流的频率为8 Hz 8 Hz C.C.交变电流的有效值为交变电流的有效值为 A AD.D.交变电流的最大值为交变电流的最大值为4 A4 A C本讲稿第十二页，共三十三页 二二.交变电流的交变电流的“四值四值”的比较的比较 物理量物理量 物理含义物理含义 重要关系重要关系 适用及说明适用及说明 瞬时值瞬时值 交变电流某一交变电流某一时刻的值时刻的值 e=Ee=Em msin sin t ti=Ii=Im msin sin t t 计算线圈某时刻的计算线圈某时刻的受力情况受力情况 峰值峰值 最大的瞬时值最大的瞬时值 E Em m=nBS=nBS

10、 I Im m=电容器击穿电压电容器击穿电压 有效值有效值 跟交变电流的跟交变电流的热效应等效的热效应等效的恒定电流值恒定电流值 正正(余余)弦交变电流弦交变电流E E=U U=I I=(1 1)计算与电流的热效应有关的计算与电流的热效应有关的量量(如功、功率、热量等如功、功率、热量等)(2 2)电气设备电气设备“铭牌铭牌”所标的一所标的一般是有效值般是有效值(3 3)保险丝的熔断电流为有效值保险丝的熔断电流为有效值 平均值平均值 交变电流图象交变电流图象中图线与时间中图线与时间轴所夹的面积轴所夹的面积与时间的比与时间的比=BLBL 计算通过电路截面计算通过电路截面的电荷量的电荷量 本讲稿第十

11、三页，共三十三页例例1.（2008年）图年）图1、图、图2分别表示两种电压的波形，分别表示两种电压的波形，其中图其中图1所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是是A.图图1表示交流电，图表示交流电，图2表示直流电表示直流电B.两种电压的有效值相等两种电压的有效值相等C.图图1所示电压的瞬时值表所示电压的瞬时值表达式为达式为u=311sin100 VD.图图1所示电压经匝数比为所示电压经匝数比为 10:1的变压器变压后，频的变压器变压后，频 率变为原来的率变为原来的1/10 类型二：交变电流的类型二：交变电流的“四值四值”的比较的比较 本讲稿第十四页，共三十

12、三页（2010年）年）19一理想变压器原、副线圈的匝数比为一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。为滑动变阻器的触头。A副线圈输出电压的频率为副线圈输出电压的频率为50Hz B副线圈输出电压的有效值为副线圈输出电压的有效值为31V CP向右移动时，原、副线圈的电流比减小向右移动时，原、副线圈的电流比减小 DP向右移动时，变压器的输出功率增加向右移动时，变压器的输出功率增加t/10-2sU/V12O310-310图甲图甲图乙图乙RP例例2.：理想变

13、压器：理想变压器本讲稿第十五页，共三十三页1.（10重庆重庆17）输入电压为）输入电压为220V，输出电压为，输出电压为36V的变压器副的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题匝线圈，如题17图所示，图所示，然后将原线圈接到然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为：（为：（

14、）A 1100、360 B 1100、180 C 2200、180 D 220、360 B本讲稿第十六页，共三十三页1.（10天津天津7）为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的）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圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表和理想交流电流表A1，A2，导线电阻不计，如图所示。，导线电阻不计，如图所示。当开关当开关S闭合后闭合后 （）A.A1示数变大，示数变大，A1与与A

15、2示数的比值不变示数的比值不变B.A1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值变大示数的比值变大C.V2示数变小，示数变小，V1与与V2示数的比值变大示数的比值变大D.V2示数不变，示数不变，V1与与V2示数的比值不变示数的比值不变 AD本讲稿第十七页，共三十三页图（图（a）A铁芯铁芯图（图（b）C C2 2、钳形电流表的外形和结构如图（、钳形电流表的外形和结构如图（a a）所示。图（）所示。图（a a）中电流表的读数为中电流表的读数为1.2A 1.2A。图（。图（b b）中用同一电缆线绕）中用同一电缆线绕了了3 3匝，则匝，则 ()()A.A.这种电流表能测直流电流，这种电流表能测直流电流

16、，图（图（b b）的读数为）的读数为2.4A2.4AB.B.这种电流表能测交流电流，这种电流表能测交流电流，图（图（b b）的读数为）的读数为0.4A0.4AC.C.这种电流表能测交流电流，这种电流表能测交流电流，图（图（b b）的读数为）的读数为3.6A3.6AD.D.这种电流表既能测直流电流，这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图又能测交流电流，图 （b b）的）的读数为读数为3.6A3.6A本讲稿第十八页，共三十三页远距离输电原理图远距离输电原理图14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器本讲稿第十九页，共

17、三十三页1（2009年）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电年）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为机的输出电压为200V，输电线总电阻为，输电线总电阻为r，升压变压器原副，升压变压器原副线圈匝数分别为线圈匝数分别为n1，n2。降压变压器原副线匝数分别为。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用的用电器正常工作，则（电器正常工作，则（）AB C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率升压变压器的输

18、出功率大于降压变压器的输入功率例例3：远距离输电：远距离输电 本讲稿第二十页，共三十三页1.（10江苏江苏7）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有的有 （）A升压变压器的输出电压增大升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比

19、例增大输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 CD本讲稿第二十一页，共三十三页一一 理想变压器的原、副线圈基本量的关系理想变压器的原、副线圈基本量的关系本节小结本节小结基基本本关关系系 功率功率关系关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率出功率 电压电压关系关系 原、副线圈的电压比等于匝数比原、副线圈的电压比等于匝数比,与与负载情况、副线圈个数的多少无关负载情况、副线圈个数的多少无关 电流电流关系关系 只有一个副线圈只有一个副线圈,电流和匝数成反比电流和匝数成反比;多个副线圈多个副线圈,由输入功率和输出功率由输入功率和输出功率相等确定电流关系相等确定电流关系频率频

20、率关系关系原、副线圈中电流的频率相等原、副线圈中电流的频率相等 本讲稿第二十二页，共三十三页制制约约关关系系 电压电压 副线圈的电压副线圈的电压U U2由原线圈的电由原线圈的电压压U U1和匝数比决定和匝数比决定 功率功率 原线圈的输入功率原线圈的输入功率P P1由副线由副线圈的输出功率圈的输出功率P P2决定决定 电流电流 原线圈的电流原线圈的电流I I1由副线圈的电由副线圈的电流流I I2和匝数比决定和匝数比决定 一一 理想变压器的原、副线圈基本量的关系理想变压器的原、副线圈基本量的关系本讲稿第二十三页，共三十三页(1)(1)功率关系功率关系P P1 1=P P2 2,P P3 3=P P

21、4 4,P P2 2=P P线线+P P3 3(2)(2)电压、电流关系电压、电流关系U U2 2=U U线线+U U3 3,I I2 2=I I3 3=I I线线(3)(3)输电电流输电电流:I I线线=(4)(4)输电导线上损耗的电功率输电导线上损耗的电功率P P线线=U U线线I I线线=I I线线2 2R R线线=R R线线二二 远距离高压输电的几个基本关系远距离高压输电的几个基本关系 本讲稿第二十四页，共三十三页例例2.匀匀 本讲稿第二十五页，共三十三页例例2.匀匀 本讲稿第二十六页，共三十三页例例2.匀匀 本讲稿第二十七页，共三十三页例例2.匀匀 本讲稿第二十八页，共三十三页1.如图如图 C本讲稿第二十九页，共三十三页1.如图如图 C本讲稿第三十页，共三十三页1.如图如图 C本讲稿第三十一页，共三十三页1.如图如图 C本讲稿第三十二页，共三十三页1.如图如图 C本讲稿第三十三页，共三十三页