电能的输送.ppt

2 2 变压器变压器 电能的输送电能的输送第十章第十章交变电流交变电流 传感器传感器11.理想变压器的原理与规律 一台理想变压器的输出端仅接一个标有“12V6W”的灯泡，且正常发光，变压器输入端的电流表示数为0.2A，则变压器原、副线圈的匝数之比为()A.72 B.31C.63 D.52 因为，I2=P2U2=6/12A=0.5A I1=0.2A所以n1n2=I2I1=52D2 点点评评：理理想想变变压压器器的的关关系系式式：电电压压关关系系：U1/U2=n1/n2(变压比变压比)，即电压与匝数成正比，即电压与匝数成正比 功率关系：功率关系：P入入=P出出，即即I1U1=I2U2+I3U3+电电流流关关系系：I1/I2=n2/n1(变变流流比比)，即即对对只只有有一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比32.变压器的动态分析 如图1022，一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时()AI1减小，P1增大 BI1减小，P1减小CI2增大，P2减小 DI2增大，P2增大图图10224 解解析析：理理想想变变压压器器的的特特点点是是输输入入功功率率等等于于输输出出功功率率，当当负负载载电电阻阻增增大大时时，由由于于副副线线圈圈的的电电压压不不变变，所所以以输输出出电电流流I2减减小小，导导致致输输出出功功率率P2减减小小，所所以以输输入入功功率率P1减减小小；输输入入的的电电压压不不变，所以输入的电流变，所以输入的电流I1减小，减小，B正确正确5 点点评评：理理想想变变压压器器P入入=P出出，即即无无论论有有几几个个副副线线圈圈在在工工作作，变变压压器器的的输输入入功功率总等于所有输出功率之和率总等于所有输出功率之和6 (2010(2010皖皖西西重重点点中中学学联联考考)如如图图1023所所示示，理理想想变变压压器器初初级级线线圈圈接接一一正正弦弦交交流流电电源源，交交变变电电压压的的有有效效值值恒恒定定不不变变则则下下列列说说法法中正确的是中正确的是()图图10237 A只将只将S1从从2拨向拨向1时，电流表示数变小时，电流表示数变小 B只将只将S2从从4拨向拨向3时，电流表示数变大时，电流表示数变大 C只只将将S3从从闭闭合合变变为为断断开开，电电阻阻R2两两端端电电压压增大增大 D只只将将变变阻阻器器R3的的滑滑动动触触头头上上移移，变变压压器器的输入功率减小的输入功率减小8大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静9 解解析析：只只将将S1从从2拨拨向向1时时，电电流流表表示示数数变变大大，A错错误误；只只将将S2从从4拨拨向向3时时，电电流流表表示示数数变变小小，B错错误误；只只将将S3从从闭闭合合变变为为断断开开，电电阻阻R2两两端端电电压压不不变变，C错错误误；只只将将变变阻阻器器R3的的滑滑动动触触头头上上移移，变压器的输入功率减小，变压器的输入功率减小，D正确正确103.远距离输电 发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图.(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.(3)用户得到的电功率是多少？11（1）输电线路的示意图如图所示，（2）输电线损耗功率P线=100 4%kW=4kW，又P线=I22R线，输电线电流 I2=I3=20A12原线圈中输入电流所以 这样U3=U2-U线=5000V-2010V=4 800V，所以（3）用户得到的电功率P出=10096%kW=96kW 13 点点评评：输输电电导导线线损损耗耗的的电电功功率率：P损损=I2R线线=(P/U)2R线线，因因此此，当当输输送送的的电电能能一一定定时时，输输电电电电压压增增大大到到原原来来的的n倍倍，输输电电导导线线上上损损耗耗的的功功率率就就减减少少到到原原来来的的1/n2.减减少少输输电电线线上上电电能能的的损损失失方方法法：减减小小输输电电导导线线的的电电阻阻，如如采采用用电电阻阻率率小小的的材材料料；加加大大导导线线的的横横截截面面积积提提高高输输电电电压，减小输电电流电压，减小输电电流 14 某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致()A.升压变压器初级线圈中的电流变小B.升压变压器次级线圈两端的电压变小C.高压输电线路的电压损失变大D.降压变压器次级线圈两端的电压变大C154.互感器 在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是()1617 电电流流互互感感器器要要把把大大电电流流变变为为小小电电流流，因因此此原原线线圈圈的的匝匝数数少少，副副线线圈圈的的匝匝数数多多.监监测测每每相相的的电电流流必必须须将将原原线线圈圈串串联在火线中联在火线中.答案：答案：A18 点点评评：互互感感器器是是按按比比例例变变换换电电压压或或电电流流的的设设备备互互感感器器的的功功能能是是将将高高电电压压或或大大电电流流按按比比例例变变换换成成标标准准低低电电压压(100V)或或标标准准小小电电流流(5A或或1A，均均指指有有效效值值)，以以便便实实现现测测量量仪仪表表、保保护护设设备备及及自自动动控控制制设设备备的的标标准准化化、小小型型化化互互感感器器还还可可用用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全 19 (2010(2010亳亳州州期期末末测测试试)如如图图1024所所示示，L1和和L2输输电电线线，甲甲是是电电压压互互感感器器，乙乙是是电电流流互互感感器器若若已已知知甲甲的的变变压压比比为为5001，乙乙的的变变流流比比为为2001，并并且且已已知知加加在在电电压压表表两两端端的的电电压压为为220V，通通过过电电流流表表的的电电流流为为5A，则则输输电电线线的的输输送送功率为功率为()A1.1 102W B1.1 104WC1.1 106W D1.1 108W图图102420 解解析析：加加在在电电压压表表两两端端的的电电压压为为220V，L1和和L2输输电电线线两两端端的的电电压压为为500 220V；通通过过电电流流表表的的电电流流为为5A，输输电电线线的的电电流流为为200 5A，则则输输电电线的输送功率为线的输送功率为1.1 108W.只有只有D正确正确21 易易错错题题：如如图图1025所所示示，降降压压变变压压器器的的变变压压系系数数是是3，即即初初级级线线圈圈匝匝数数与与次次级级线线圈圈的的匝匝数数之之比比是是3.初初级级线线圈圈的的输输入入电电压压是是660V，次次级级线线圈圈的的电电阻阻为为0.2w w，这这台台变变压压器器供供给给100盏盏“220V,60W”的的电电灯灯用电求：用电求：(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率；空载时次级线圈的端电压和输出功率；(2)接通负载时次级线圈的端电压；接通负载时次级线圈的端电压；(3)每盏灯的实际功率每盏灯的实际功率图图10252223 (2)接接通通后后次次级级线线圈圈有有电电阻阻要要消消耗耗电电能能，由由于于次次级级线线圈圈内内部部存存在在电电压压降降，所所以以次次级级线线圈圈的的端端电电压压不不再再是是220V，而而应应以以次次级级线线圈圈为为研研究究对对象象应应用用闭闭合合电电路欧姆定律去求次级线圈的端电压路欧姆定律去求次级线圈的端电压 (3)由由于于次次级级线线圈圈的的端端电电压压达达不不到到灯灯泡泡的的额额定定电电压，灯泡的实际功率要小于每盏灯的额定功率压，灯泡的实际功率要小于每盏灯的额定功率242526 点点评评：理理解解能能力力的的高高低低表表现现在在把把握握文文字字的的物物理理意意义义上上题题文文中中说说“次次级级线线圈圈的的电电阻阻为为0.2”可可见见文文中中所所述述的的变变压压器器有有内内耗耗，不不是是理理想想变变压压器器类类比比直直流流电电路路的的知知识识，可可从从两两条条路路去去求求路路端端电电压压，U=EIr(电电源源电电动动势势减减去去内内电电压压)，或或者者用用部部分分欧欧姆姆定律定律U=IR.27