远距离输电变压器.pptx

问题问题1 1：请同学们思考，若将额定电压为请同学们思考，若将额定电压为6V6V的小灯泡直接接到的小灯泡直接接到220V220V照明电源照明电源上，会出现什么现象？上，会出现什么现象？充电式手电能够提供小灯泡发光所需的电压，想一充电式手电能够提供小灯泡发光所需的电压，想一想，在手电中有什么设备？（手电图片）想，在手电中有什么设备？（手电图片）问题问题2 2：改变电压的设备用电器用电器额定工作电压额定工作电压用电器用电器额定工作电压额定工作电压剃须刀剃须刀1-2V1-2V电车充电器电车充电器59V59V手机充电手机充电器器5V5V左右左右防身器防身器3000V3000V录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V黑白电视机显像管黑白电视机显像管 几万伏几万伏笔记本电笔记本电源适配器源适配器19V19V、20V20V、24V24V等等彩色电视机显像管彩色电视机显像管 十几万伏十几万伏 我们国家民用统一供电均为我们国家民用统一供电均为220V220V，那么对于这，那么对于这些额定电压不是些额定电压不是220V220V的用电器，都需要装入变压的用电器，都需要装入变压器。器。变变 压压 器器3）铁芯：）铁芯：是由涂有绝缘漆的是由涂有绝缘漆的硅钢薄片硅钢薄片叠合而成叠合而成1）原线圈：）原线圈：1个、个、跟电源相连（初级线圈）跟电源相连（初级线圈）2）副线圈：）副线圈：1个或多个、个或多个跟负载相连跟负载相连 （次级线圈）（次级线圈）二.变压器的结构和符号副线圈副线圈原线圈原线圈铁芯铁芯U1U2电路符号电路符号把横条铁芯A慢慢推向B,直至完全闭合。反过来由B到A,重复上述操作，观察到什么现象？实验现象：A B过程中，小灯泡逐渐变亮;B A过程中，小灯泡逐渐变暗。二变压器的工作原理二变压器的工作原理1 1、变压器的原副线圈、变压器的原副线圈的电路并不相通，副线的电路并不相通，副线圈两端的交变电压是如圈两端的交变电压是如何产生的？何产生的？思考：思考：2、变压器的铁芯起什、变压器的铁芯起什么作用？么作用？3、若若从从能能量量的的转转化化角角度度考考虑虑，变变压压器器是是怎怎样样转转化化和和传传输输能能量量的？的？变压器工作的基础变压器工作的基础互感现象 U2n1n2原线圈原线圈L 副线圈副线圈U1E2E1 I1变化变化U2U1E2I2变化变化E1E2 通过线圈实现互感 通过铁芯导磁作用 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能电能 磁场能磁场能 电能电能转化转化(U1、I1)(变化的磁场变化的磁场)(U2、I2)铁芯起到了能量转换的作用。铁芯起到了能量转换的作用。铁芯起到了能量转换的作用。铁芯起到了能量转换的作用。思考思考:若给原线圈接恒定直流电压若给原线圈接恒定直流电压U1,副线圈电压副线圈电压U2=?U2=0原线圈接的电流、电压要变，才会有互感现象。原线圈接的电流、电压要变，才会有互感现象。无磁损无磁损无铜损无铜损无铁损无铁损理想变压器的特点：理想变压器模型理想变压器模型没有能量损失的变压器没有能量损失的变压器 实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%97%99%99%，所以理论研究时我们把它当成，所以理论研究时我们把它当成100%100%（理想变压（理想变压器）是没有问题的。器）是没有问题的。理想变压器也是一个理想化模型。（1）将长导线一匝一匝地绕在一端铁芯上，观察小灯泡的发光情况。（2）再将长导线一匝一匝地退出铁芯，可以看到什么现象实验现象实验现象：（：（1）小灯泡逐渐变亮；（）小灯泡逐渐变亮；（2）小灯泡逐渐变暗）小灯泡逐渐变暗结论：在原线圈电压和匝数一定的情况下，副线圈匝数越多，结论：在原线圈电压和匝数一定的情况下，副线圈匝数越多，电压越大。电压越大。变压器电压到底与线圈匝数之间存在什么关系呢？变压器电压到底与线圈匝数之间存在什么关系呢？n1n2 V1V2探究变压器电压与匝数的关系探究变压器电压与匝数的关系实验目的：实验目的：U1,n1一定时一定时,n2对对U2的影响的影响实验方法：控制变量法实验方法：控制变量法1、保持原线圈的电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响。实验步骤：实验步骤：U1=V，n1=1400 匝匝组别 n1/匝 n2/匝 n1/n2U1/VU2/VU1/U2114002你能得到什么实验结论？你能得到什么实验结论？理想变压器原副线圈的端电压之比理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比等于这两个线圈的匝数之比n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1 -升压变压器升压变压器n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1 -降压变压器降压变压器例例例例1 1 一理想变压器，其原线圈一理想变压器，其原线圈22002200匝，副线圈匝，副线圈440440匝，并接一个匝，并接一个100100的负载电阻，如图所示。的负载电阻，如图所示。（1 1）当原线圈接在）当原线圈接在44V44V直流电源电源上时，电直流电源电源上时，电压表示数为压表示数为_V,_V,电流表示数为电流表示数为_A._A.（2 2）当原线圈接在）当原线圈接在220V220V交变电源上时，电压交变电源上时，电压表示数为表示数为_V_V，电流表示数为，电流表示数为_A._A.00440.44vAU U1 1U U2 2=n n1 1n n2 2220220U U2 2=22002200440440U U2 2=44V44VR RU U2 2I I2 2=0.44AR RU U2 2I I2 2=0.44AR RU U2 2I I2 2=0.44AR RU U2 2I I2 2=0.44A小 结1 1、变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成、变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成、理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比副线圈的匝数之比U1U2=n1n2 、互感现象是变压器工作的基础互感现象是变压器工作的基础.能量转化：电能能量转化：电能磁场能磁场能电能电能学以致用，知识延伸学以致用，知识延伸思考：交流电压表有一定的量度范围，它思考：交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接测量过高的的绝缘能力也有限，不能直接测量过高的电压。如何测量高压线上的交流电压？电压。如何测量高压线上的交流电压？2.2.互感器互感器 A电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器V 使用时把原线圈与使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数数多于副线圈匝数 使用时把原线圈与使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数数少于副线圈匝数钳式电流仪钳式电流仪 谢谢！谢谢！再见再见