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交变电流第二节电感电容变压器及电能的输送PPT课件

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交变电流电能的输送PPT教学课件

交变电流电能的输送PPT教学课件

25A 150V
6250W
250V 3750W
远距离输电的主要问题:
电流流过输电导线时，由于电流的热 效应，必然有一部分电能转化成热 而损失掉
P损＝I 2 R线
减压损失？
1.减少输电线的电阻
P=I2R
*选用电阻率小的金属作导线材料。
（一般用铝或铜）
*缩短距离
R=ρ L S
*增大导线的横截面
2.减小输电线上的电流
*提高输送电压
P=UI
P=I2R
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损 失的功率变为原来的多少倍？
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器 高压输电
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
用
发
三峡水电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
交流直流输电之争
1882年爱迪生电气照明公司在伦 敦建立了第一座发电站，安装了 三台110伏“巨汉”号直流发电机， 这是爱迪生于1880年研制的，这 种发电机可以为1500个16瓦的白 炽灯供电。
VS
美国发明家威斯汀豪斯 组建了自己的 电气公司，致力于推广交流输电。
电
电 站
U1
U2
升压变压器
U3
U4
高压输 电线路
降压变压器
单 位
输送功率
输送距离 送电电压 送电方式
100KW以下 几千千瓦 ～几万千瓦
几百米以内 几十千米 ～上百千米
220V
低压送电
35kv
高压送电
或者110kv
10万千瓦以上 几百千米以上 220kv或 更高

5.1《交变电流》PPT课件(共47页)

5.1《交变电流》PPT课件(共47页)
m
0 -Em
t1 t2
t3 t4
t
2. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab 边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度 B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势 的最大值及对应的线圈位置。
0.0628V
线圈平面与磁场方向平行。
一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为 Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动 势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总 电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表 达式。
2. 线圈与磁感线平行时， φ=0,△φ/△t 最大，感应 电动势最大。
三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，切割边L1，另一边L2,推导任意时刻t 线圈中的感应电动势（演示 ）
e 2NBL1v sin t
L2 又v 2
∴
e NBL1L2 sin t
令 Em
NBL1L2 =NBSω
成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
四、交流电的图像
作图时规定感应电动势正方向为abcda
b
c
d
d
K L B
c
b d L
c
a
b
b
bcLeabharlann daaL
k B
A
A
k
c K L B A d L
a
a
A
k B
A
B
Em
e
T/4 π/2 2T/4 3T/4 3π/2 T 2π
t
ωt
o
π
Em=nBsω
e Em sin t
则有

高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第二节 变压器 电能的输送课件

高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第二节 变压器 电能的输送课件

220×0.2 44
A＝1
A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比nn12
＝II12＝51，A错误，B正确．
答案：B
2．用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变 压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则( )
A.变压器输入功率约为3.9 W B.输出电压的最大值是110 V C.变压器原、副线圈匝数比是1 2 D.负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋π2)A
第十章
交变电流 传感器
第二节 变压器 电能的输送
突破考点01 突破考点02 突破考点03
突破考点04 课时作业 高考真题
突破考点01
变压器
自主练透
1.构造和原理(如图所示)
(1)主要构造：由________、________和铁芯组成． (2)工作原理：电磁感应的________现象．
2.基本关系 (1)电压关系：UU12＝________. (2)电流关系：只有一个副线圈时：II12＝________. (3)功率关系：P入＝________. (4)频率关系：原、副线圈中电流的频率相等．
(3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化．
2.负载电阻不变的情况(如图所示)
(1)U1不变，nn12发生变化，U2变化． (2)R不变，U2变化，I2发生变化． (3)根据P2＝UR22和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变 化，U1不变时，I1发生变化．
【例1】 如下图所示，理想变压器输入端PQ接稳定的交流 电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数(图中电压表 及电流表皆为理想电表)，则下列说法中正确的是( )
3.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——也叫________变压器． (2)互感器 ①电压互感器，用来把高电压变成________； ②电流互感器，用来把大电流变成________．

高考物理一轮复习第十章交变电流第2讲变压器电能的输送课件新人教选修3 2

高考物理一轮复习第十章交变电流第2讲变压器电能的输送课件新人教选修3 2

角速度为 2π 0.02
rad/s＝100π rad/s，则可得交流电压 u 的表达式 u＝36
2sin100πt V，故 A
错误；t＝0.01 s 时，电压瞬时值为零，发电机的线圈平面与磁场方向垂直，故 B 正确；
变压器原、副线圈中的电流之比为 1∶ 4，故 C 错误；温度升高时， Rt 阻值减小，电流表
【答案】 BD
即学即练 1 (2016 年江苏姜堰模拟)(多选)如图 10－2－11 甲为理想变压器的示意图， 其原、副线圈的匝数比为 4∶ 1，电压表和电流表均为理想电表，Rt 为阻值随温度升高而 变小的热敏电阻，R1 为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图 10－2－11 乙所示的正弦 交流电，则下列说法中正确的是( )
图 10－2－9
图 10－2－10
A．u2＝190 2sin(50πt)V B．u2＝190 2sin(100πt)V C．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当下移 D．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当上移
【解析】 由图象知 u2＝umsinωt＝190 2sin(100πt) V．故 A 不正确，B 正确，有效 值为 190 V 小于 220 V．根据变压器原理 U1∶ U2＝n1∶ n2，只有减小 n1，才能增大 U2， 故 C 不正确，D 正确．
5．几种常用的变压器 (1)自耦变压器(也叫调压变压器 )． (2)互感器 ①电压互感器，可以把高电压降为低电压； ②电流互感器，可以把强电流降为弱电流．
远距离输电 1．输电过程(如图 10－2－2 所示)
图 10－2－2
2．电压损失 (1)ΔU＝U－U′ . (2)ΔU＝____. 3．功率损失 (1)ΔP＝P－P′ . (2)ΔP＝______＝________＝ΔRU2. 4．输送电流 (1)I＝UP. (2)I＝U－RU′ .

南方新高考高考物理大一轮复习专题十交变电流第2讲变压器电能的输送课件

南方新高考高考物理大一轮复习专题十交变电流第2讲变压器电能的输送课件
第十五页，共35页。
圈的输出电压 U2′＝I2′R2＝4nIn2 1，由UU12′ ′＝nn12可得原线圈两端 的电压 U1′＝4Inn122，则 U＝U1′＋4IR1＝4Inn122＋12I，联立解 得nn12＝3，选项 B 正确.
甲
乙
答案(dá àn)：B
图 10-2-6
第十六页，共35页。
【考点练透】
UU12＝91，根据UU12＝nn12＝91，A 正确，B 错误；根据公式II21＝nn21可得， II12＝19，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式 P＝UI 可得， 灯泡 L1 和 L2的电功率之比为 1∶9，C 错误(cuòwù)，D 正确.
答案(dá àn)：AD
第八页，共35页。
二、电能(diànnéng)的输送
数据解得副线圈两端的电压有效值 U2＝380 V，因理想变压器
原、副线圈输入和输出(shūchū)的功率相等，即 P入＝P出＝U1I1，解得
I1＝
2.0×103 220
A≈9.1 A，选项 B 正确(zhèngquè)，选项 A、C、D 错误.
答案：B
第十九页，共35页。
》》》考点 2 电能输送的计算(jì suàn) ⊙远重距点 离归输纳电(shūdiàn)问题的“三二一” 1.理清三个回路(huílù)(如图 10-2-8 所示)
()
甲
乙
图 10-2-9 A.用户用电器上交流电的频率(pínlǜ)是 100 Hz B.发电机输出交流电的电压有效值是 500 V C.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定 D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
第二十二页，共35页。
解析：根据交流电的变化规律、变压器的工作原理和远距

高考物理一轮复习 第十四单元 交变电流 第2讲 变压器 电能的输送课件

高考物理一轮复习 第十四单元 交变电流 第2讲 变压器 电能的输送课件
B.当 F 不动,P 向下滑动时,灯泡消耗的功率变小
C.当 P 不动,F 向下移动时, 、 的示数均变小
D.当 P 不动,F 向下移动时,灯泡消耗的功率变大
第十五页，共三十四页。
(jiě xī)
(dá àn)
12/9/2021
答
案
解
析
关键能力
题型一
解 析
理想(lǐxiǎng)变压器的动态分析
当 F 不动,P 向下滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则副线圈回路中总电
电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定,即 I1=
2 2
1
1
2
一定,且输入电压 U1 确定时,原线圈中的
,可简述为“副制约原”。
(3)负载制约:①变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载决定,P2=P 负 1+P 负 2+…;②变压器副线

圈中的电流 I2 由用户负载及电压 U2 确定,I2= 2 ;③总功率 P 总=P 线+P2。
Δ
有 E=n
Δ


,则 1 = 1 。由于理想变压器忽略铜损和铁损,则
2 2




E=U,P1=P2,故而得出1 = 1 ,1 = 2 。
2
2
2
1
(2)理想变压器原、副线圈基本量的关系
功率关系
原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即 P 入=P 出
U
n
电压关系
原、副线圈的电压比等于匝数比,即 1 = 1 ,与副线圈的个数无关
交流电压表,R1、R2 为定值电阻,R3 为滑动变阻器,C、D 两端接正弦交流电源,变压器可视为理想
变压器,则下列说法正确的是( AD )。
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高 三 交 流 电 复 习 课
一、电感和电容对交变电流的影响
应用：低频扼流圈、高频扼流圈。
2020年10月2日
2
低频扼流圈
通直流阻交流
2020年10月2日
高频扼流圈
通低频阻高频
3
通交流隔直流，通高频阻低频。
2020年10月2日
4
应用：
2020年10月2日
5
.在图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2 和3灯的亮度变化情况是（ ） A．1、2两灯均变亮，3灯变暗 B．1灯变亮，2、3两灯均变暗 C．1、2灯均变暗，3灯亮度不变 D．1等变暗，2灯变亮，3灯亮度不变
24
负载
理想变压器 n1:n2=1:2 副线圈连接一 交流电动机，现测得当质量m=50kg的
物体以v=0.9m/s的速度匀速上升时，副
线圈上的电流I2=5 A，输入电压为U1 =55
V。求电动机的内阻。
4Ω
I2=5A
2020年10月2日
U1 n1
n2
交流电 动机
m
v
25
【例5】 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω， 升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为 4∶1，输电线的总电阻为R=4Ω，全校22个教室，每个 教室用“220V，40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发
2020年10月2日
22
2020年10月2日
23
练习5：
问题：L1,L2,L3是三只完全相同的灯泡， 按图方式接在理想变压器上，已知n1： n2：n3=3:1：1,当a,b接入电源时，L2 和L3实际功率均为P，则电源实际消耗
的总功率为—— 。 22P/9
L1
a b
n2
L2
n1
n3
L3
2020年10月2日
（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原 副线圈的匝数比.
（2）画出此输电线路的示意图.
（3）用户得到的电功率是多少？
2020年10月2日
20
汽油机点火装置
汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油—空气
混合物要靠火花塞点燃．但是汽车蓄电池的电压只有
12V，不能在火花塞中产生火花，所以要使用图示的
点火装置．这个装置的核心是一个变压器，它的初级
A
A．0 B．3mA C．48mA D．与 R
值大小有关
变形：如果要获
a
得从a 到b的电流,
棒要如何运动？
b
2020年10月2日
11
练习1：
如图所示，要使b棒向右运动则 a棒要如何运动？
向左减速或向右加速
v
b
2020年10月2日
n2 n1
A2
a
12
【例】 理想变压器初级线圈和两个次级线圈
的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、 n3=8000匝，电源电压为U1=220V。n2上连接 的灯泡的实际功率为36W，测得初级线圈的电 流为I1=0.3A，求通过n3的负载R的电流I3。
问题3：原线圈输入电流、输入功率会发生什么变化？
问题4：如果副线圈中要考虑输电线的电阻呢？
2020年10月2日
16
练习 如图，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电 压，I1为原线圈中的电流强度，则 A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大 B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功 率减小
2020年10月2日
6
二、变压器
理想变压器的电压、电流、功率、
2020年线10月圈2日 的匝数之间的关系是什么？
7
几种常用的变压器：
自 耦 变 压 器
2020年10月2日
调压变压器
8
电压互感器和电流互感器
试分析：原副线圈匝数的多少和原副 线圈铜丝的粗细
2020年10月2日
9
1、如图电路，已知理想变压器
险丝不烧断则18
电能的输送
存在的问题 及相应的解决方 案？？？
U1
U2
r线
n1
n2
P P 2020年10月2日 1
2
U3 U4
n3
n4
P3 P4
R负
19
【例7】发电机输出功率为100 kW，输出电压 是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线 电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功 率为输送功率的4%，试求：
n1=800匝n2=160匝，电源电压为12V。
求电压表的读数。
2020年10月2日
10
2、 理想变压器原、副线圈数比n1:n2= 4 :1 ， 原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻及
相连组成闭合回路．当金属棒AB 在匀强磁场
中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，
电流表A1的读数是12 读数为．
mA，那么电流表A2的
变压器应用：钳形电流表
图示是钳形电流表的原理图．两块L形铁芯固定在 钳子上，一块一字形铁芯上面绕着线圈，线圈两端接 在电流表上．使用时把导线放在中间，握紧钳柄，使 三块铁芯紧密接触，从电流表上就可以读出导线中的
电流值．这种电流表 的优点是使用时不必 断开导线，为什么电 流表不和导线接触就 可以测出其中的电流？ 钳彩电流表适用于交 流还是适用于直流？ 为什么？
线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的
两端．开关由机械进行自动控制．做功冲程开始时，
开关由闭合变为断开，
次级线圈中感应出很
高的电压，可达
10000V 以 上 ， 这 样
就能在火花塞中产生
火花了．蓄电池提供
的是直流，为什么在
这 里 也 能 用 2020年10月2日 变 压 器 得
21
到高电压？
1:4
E r n1 n2
R
4W
2020年10月2日
15
实际问题：
如图所示的工作电路中，
一理想变压器原、副线圈 的线圈匝数分别为n1、n2，
U1
原、副线圈两端的电压分
别为U1和U2。
n1 n2 U2 L1
L2
问题1：合上开关，发现灯L1不够亮，试从理论上分析 一下可采用哪些办法？
问题2：在灯L1正常发光的条件下再并联一盏灯L2， 则L1会发生亮度怎样的变化？
220V n1
n2 L
n3 R
2020年10月2日
13
3、理想电源（内阻不计）、灯泡完全 相同额定电压为U0，灯泡都正常工作， 求交流电源的电压（有效值）？
2020年10月2日
14
4、如图所示为一交变电源电动势E=4V， 内电阻r=1Ω，负载电阻R=16Ω，为了使R 获得的功率最大，可在R与电源之间接一理 想变压器，求此变压器原、副线圈的匝数 比及R获得的最大功率。
C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大 D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大
2020年10月2日
17
练 习 3 ： 理 想 变 压 器 n1:n2= 2:1 理想电源e=220 2 sinwt V，原线圈 接入一个熔断电流为I0=1A的保险丝，
副线圈接一个可变电阻，为了使保