内容正文:
3.2 变压器为什么能改变电压
3.3 电能的开发与利用
学习目标
思维脉络
1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
3.知道常见的变压器及其应用。
4.电能的优点、开发利用的现状及前景。各种能源的特点以及和电能的转化关系。
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1.变压器的构造
闭合铁心和绕在铁心上的两个线圈,与电源相连的线圈叫原线圈,也叫初级线圈。与负载相连的线圈叫副线圈,也叫次级线圈。两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的,铁心由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成,是用来改变交流电压的装置,单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示。
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2.探究变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系
(1)理想变压器
没有漏磁(磁通量全部集中在铁心内)和发热损失(原、副线圈及铁心上的电流的热效应不计)的变压器,即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
(2)功率关系
由于理想变压器没有各种能量损失,所以变压器输出功率等于输入功率,即:P出=P入。
(3)电压、电流关系
电压变化规律为:。
电流变化规律为:。
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3.常见的变压器
(1)电力变压器:用于电力网,有升压变压器和降压变压器,功率通常较大。
(2)自耦变压器:只有一个线圈,线圈的一端既是原线圈的一端也是副线圈的一端,线圈上有一边刮去绝缘漆,金属触头沿线圈刮去了绝缘漆的一边滑动,就改变了原、副线圈的匝数比。如调压变压器就是一种自耦变压器,如图所示。
(3)互感器
电压互感器:用来把高电压变成低电压,副线圈比原线圈匝数少,它的原线圈并联在高压电路上,副线圈接入交流电压表,如图甲所示。
电流互感器:用来把大电流变成小电流,副线圈比原线圈匝数多,原线圈串联被测电路中,副线圈接入交流电流表,如图乙所示。
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(4)电源变压器:不同用电器需要不同的电压,用电源变压器将220 V交流电压变到用电器所需的电压。
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4.电能的优点及发展前景
(1)电能的优点:
①电能与其他形式的能之间容易转换。
②电能可以集中生产,便于输送和分配,易于控制和管理。
③电能的转换效率高,电能是应用最广泛、最方便的二次能源。
(2)电能的发展前景:
①现状:世界各国基本上是以火力发电和水力发电为主。火力发电要消耗煤炭等不可再生能源,