7.3 变压器（2）远距离传输 课件-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第二册

上海金山在世学校 选修系列 第七山童 电碳感应定律的应用 第三节变压器(2) 电能的输送 Um 前文回顾 变压器是根据电磁感应原理设计而成的能够升高或降低交 流电电压的电气设备 理想变压器自身的能量损耗不计，原线圈的输入功率等于 副线圈的输出功率。 理想变压器电压、功率和电流的制约关系 P-P =} U2 n2 2, 1 一、多副线圈的理想变压器 某同学类比一个原线圈、一个副线圈的理想变压器 的规律得出左图理想变压器的电压、功率和电流的制 12 约关系： 2U20 >功率与匝数的关系为 P=P=P >电压与匝数的关系为 U:U:U:n: >电流与匝数的关系为 n:n:m 请判断该同学分析的三条关系正确吗，请说明理由 一、多副线圈的理想变压器 根据能量守恒定律，原线圈输入的总功率应该等于副线 圈输出的各个功率之和，有 12U2 P=P+P 由法拉第电磁感应定律，得： △中 △Φ △D E=m E2=n2 At E3=13 At 可以得到： E:E2:E3=:n 在理想变压器中不考虑线圈的电阻，可以得到： U=E U,-E 所以： U:m:n :n3 同学们可以自行推导电流和线圈匝数之间的关系吗？ 一、多副线圈的理想变压器 根据： P=P+P 2U21 得： U,L,=U22+U33 又因为： U:U:03=m::n 将U2和U转化为U1: 得： U.L 化简等式得 通过刚刚的分析，大家可以感受一下功率、电压、 电流的约束条件的优先级吗 功率>电压>电流 二、包含变压器的动态电路分析 e-0e Ro 家庭电器 当多台家庭电器同时使 用时，相当于电路中R的值 如何变化复 家庭电器之间是并联方 式接入电路，并联电路越 城市变压器 城市电线 多，等效总阻值越小。 二、包含变压器的动态电路分析 为了方便分析，我们将定值电阻更换 为互动变阻器。 滑动变阻器向下移动时，哪些表的读 数不发生变化？依据是什么？ 恒等值：P入=P 还可以从其他方面入手分析！！ 恒定值： 变压器的输入电压山和变压器的输出电压U2 变化值： 负载电阻R 输出电流 负载电压U 输出功率P出 输入电流 负载电压UR 输入功率P入 三、电能的输送 为了便于利用天然的能源，发电厂往往建在水力资源或燃料资源丰富的地方，如水电 站建在水库大坝旁，火电站建在煤矿附近等。这些发电厂往往离开大城市较远。 1的网 水力发电站 高压输电线 城市电路 输送电能的基本要求是什么？ 三、电能的输送 电路可靠，电压稳定是输送电能的基本要求。 在经济上，输电线路建造和运行费用低， 电能损耗少。 铜的成本高 输电线路存在电阻，会焦耳损耗 密度大 P=Pr >减小输电线的电阻 浙=R >减小输电导线中的电流 升压变压器 降低电流 P 采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。 三、电能的输送 低压高压输电演示器 低压高压输电演示器 000 000 00000 发电 用户 发电厂 用户 直接输电，当负载阻值变小 高压输电，当负载阻值变小 输电线路中的焦耳损耗变大 线路中的损耗都很小