《變壓器電能的輸送》PPT課件.ppt

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1、一 、 變 壓 器1.變 壓 器 的 構(gòu) 造 :如 圖 1所 示 ,變 壓 器 是 由 和繞 在 鐵 芯 上 的 組 成 的 .第 2課 時 變 壓 器 電 能 的 輸 送考 點(diǎn) 自 清 閉 合 鐵 芯兩 個 線 圈圖 1 (1)原 線 圈 :與 交 流 電 源 連 接 的 線 圈 ,也 叫 線 圈 .(2)副 線 圈 :與 連 接 的 線 圈 ,也 叫 線 圈 .2.變 壓 器 的 原 理 :電 流 通 過 原 線 圈 時 在 鐵 芯 中 激 發(fā) 磁場 ,由 于 電 流 的 、 在 不 斷 變 化 ,鐵 芯 中 的磁 場 也 在 不 斷 變 化 .變 化 的 磁 場 在 副 線 圈 中 產(chǎn)

2、生 ,所 以 盡 管 兩 個 線 圈 之 間 沒 有 導(dǎo) 線 相 連 ,副 線 圈 也 能 夠 輸 出 電 流 . 是 變 壓 器 工 作 的基 礎(chǔ) .3.理 想 變 壓 器 :沒 有 的 變 壓 器 ,即 功 率等 于 功 率 . 初 級負(fù) 載 次 級大 小 方 向感 應(yīng) 電 動 勢 互 感 現(xiàn) 象能 量 損 失 輸 入輸 出 4.基 本 關(guān) 系 式(1)功 率 關(guān) 系 : .(2)電 壓 關(guān) 系 : ;有 多 個 副 線 圈 時 , = (3)電 流 關(guān) 系 :只 有 一 個 副 線 圈 時 , .由 P入 =P出 及 P=UI推 出 有 多 個 副 線 圈 時 ,U1I1= .P入 =P

3、出2211 nUnU 11nU 3322 nUnU 1221 nnII U 2I2+U3I3+ +UnIn 5.幾 種 常 用 的 變 壓 器(1)自 耦 變 壓 器 調(diào) 壓 變 壓 器(2)互 感 器交 流 與 思 考 :變 壓 器 能 否 改 變 恒 定 電 流 的 電 壓 ?能 否 改變 交 流 電 的 頻 率 ?提 示 :(1)變 壓 器 不 能 改 變 恒 定 電 流 的 電 壓 .由 變 壓器 的 原 理 可 知 恒 定 電 流 通 過 原 線 圈 時 不 能 產(chǎn) 生 變化 的 磁 場 ,副 線 圈 中 的 鐵 芯 中 的 磁 通 量 就 不 會 變 化 ,副 線 圈 中 就 不

4、會 有 感 應(yīng) 電 動 勢 .(2)變 壓 器 也 不 能 改 變 交 流 電 的 頻 率 ,因 為 原 、 副 線 圈 中 磁 通 量 的 變 化 情 況 相 同 .電 壓 互 感 器 :用 來 把 變 成 .電 流 互 感 器 :用 來 把 變 成 .高 電 壓 低 電 壓大 電 流 小 電 流 二 、 電 能 的 輸 送1.輸 電 導(dǎo) 線 上 的 能 量 損 失 :主 要 是 由 輸 電 線 的 電 阻發(fā) 熱 產(chǎn) 生 的 ,表 達(dá) 式 為 .2.降 低 輸 電 損 耗 的 兩 個 途 徑(1)減 小 輸 電 線 的 電 阻 .由 電 阻 定 律 R= 可 知 ,在 輸 電 距 離 一 定

5、 的 情 況 下 ,為 減 小 電 阻 ,應(yīng) 采 用電 阻 率 小 的 材 料 ,也 可 增 加 導(dǎo) 線 的 橫 截 面 積 .(2)減 小 輸 電 導(dǎo) 線 中 的 輸 電 電 流 .由 P=UI可 知 ,當(dāng) 輸 送 功 率 一 定 時 ,提 高 輸 電 的 電 壓 ,可 以 減 小輸 電 電 流 .這 兩 種 方 法 中 ,適 用 于 遠(yuǎn) 距 離 輸 電 的 是 ,即 利 用 .Q=I2Rt Sl減 小 輸電 電 流 高 壓 輸 電 3.高 壓 輸 電 的 原 理由 輸 送 功 率 P=UI,其 中 U為 ,I為 ,因 而 當(dāng) 輸 送 功 率 一 定 時 ,可 以 提 高 ,以 減 小 ,則

6、 線 路 上 的 功 率損 耗P損 =I2R可 大 幅 度 減 小 ,這 是 行 之 有 效 的 辦 法 . 輸 送 電 壓 輸 送電 流 輸 送 電壓 U 輸 送 電 流 I 熱 點(diǎn) 理 想 變 壓 器 的 原 、 副 線 圈 基 本 量 的 關(guān) 系熱 點(diǎn) 聚 焦基本關(guān)系 功 率關(guān) 系 原 線 圈 的 輸 入 功 率 等 于 副 線 圈 的 輸出 功 率 電 壓關(guān) 系 原 、 副 線 圈 的 電 壓 比 等 于 匝 數(shù) 比 ,與負(fù) 載 情 況 、 副 線 圈 個 數(shù) 的 多 少 無 關(guān) 電 流關(guān) 系 只 有 一 個 副 線 圈 ,電 流 和 匝 數(shù) 成 反 比 ;多 個 副 線 圈 ,由 輸

7、 入 功 率 和 輸 出 功 率相 等 確 定 電 流 關(guān) 系頻 率關(guān) 系 原 、 副 線 圈 中 電 流 的 頻 率 相 等 制約關(guān)系 電 壓 副 線 圈 的 電 壓 U2由 原 線 圈 的 電壓 U1和 匝 數(shù) 比 決 定 功 率 原 線 圈 的 輸 入 功 率 P1由 副 線圈 的 輸 出 功 率 P2決 定 電 流 原 線 圈 的 電 流 I1由 副 線 圈 的 電流 I2和 匝 數(shù) 比 決 定 交 流 與 思 考 :原 、 副 線 圈 的 電 流 一 定 滿 足 嗎 ?副 線 圈 中 的 負(fù) 載 越 大 ,說 明 負(fù) 載 電 阻 如 何 變 化 ?變 壓 器的 輸 入 功 率 如 何

8、 變 化 ?提 示 :當(dāng) 變 壓 器 只 有 一 個 副 線 圈 工 作 時 ,才 有 .負(fù) 載 表 示 副 線 圈 所 接 的 用 電 器 的 實(shí) 際 功 率 .實(shí) 際 上 ,R越 大 ,負(fù) 載 越 小 ,輸 入 功 率 越 小 ;R越 小 ,負(fù) 載 越 大 ,輸 入功 率 越 大 . 1221 nnII 1221 nnII 特 別 提 示1.對 于 電 源 ,原 線 圈 相 當(dāng) 于 用 電 器 ;對 于 用 電 器 ,副 線圈 相 當(dāng) 于 電 源 .2.對 理 想 變 壓 器 應(yīng) 注 意 能 量 守 恒 定 律 的 應(yīng) 用 .3.經(jīng) 常 應(yīng) 用 的 變 壓 公 式 是 根 據(jù) “ 口 ”

9、字 型 變 壓 器 推出 的 ,應(yīng) 用 時 要 注 意 給 出 的 變 壓 器 是 否 為 “ 口 ” 字 型變 壓 器 ,若 不 是 ,應(yīng) 根 據(jù) 變 壓 器 原 理 推 導(dǎo) 各 物 理 量 的 關(guān) 系 . 題 型 1 理 想 變 壓 器 基 本 公 式 的 應(yīng) 用【 例 1】 一 臺 理 想 變 壓 器 ,其 原線 圈 2 200匝 ,副 線 圈 440匝 ,并 接 一 個 100 的 負(fù) 載 電如 圖 2所 示 .(1)當(dāng) 原 線 圈 接 在 44 V直 流 電 源 上 時 ,電 壓 表 示 數(shù) 為多 少 ?電 流 表 示 數(shù) 為 多 少 ?(2)當(dāng) 原 線 圈 接 在 220 V交 流

10、 電 源 上 時 ,電 壓 表 示 數(shù)為 多 少 ?電 流 表 示 數(shù) 為 多 少 ?此 時 輸 入 功 率 為 多 大 ?變 壓 器 效 率 為 多 大 ?題 型 探 究 圖 2 思 路 點(diǎn) 撥 (1)變 壓 器 的 工 作 原 理 是 什 么 ?(2)電 壓 、 電 流 和 功 率 三 個 參 量 ,變 壓 器 可 以 改變 哪 些 ?解 析 (1)原 線 圈 接 在 直 流 電 源 上 時 ,由 于 原 線 圈 中 的電 流 恒 定 ,所 以 穿 過 原 、 副 線 圈 的 磁 通 量 不 發(fā) 生 變 化 ,副 線 圈 兩 端 不 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 動 勢 ,故 電 壓 表 示 數(shù) 為

11、 零 ,電流 表 示 數(shù) 也 為 零 . (2)由 得U2=U1 =220 V=44 V(電 壓 表 讀 數(shù) )I2= A=0.44 A(電 流 表 讀 數(shù) )P入 =P出 =I2U2=0.44 44 W=19.36 W效 率 =100%答 案 (1)0 0 (2)44 V 0.44 A 19.36 W 100%1212 nnUU 12nn 2002440100442 RU 規(guī) 律 總 結(jié)對 于 有 兩 組 以 上 副 線 圈 的 變 壓 器 ,電 壓 與 匝 數(shù) 成 正 比 關(guān)系 成 立 ,而 電 流 與 匝 數(shù) 成 反 比 的 規(guī) 律 不 成 立 .但 在 任 何情 況 下 電 流 的 關(guān)

12、 系 都 可 以 根 據(jù) 變 壓 器 的 輸 入 功 率 等 于輸 出 功 率 進(jìn) 行 求 解 .即 U1I1=U2I2+U3I3+或I1n1=I2n2+I3n3+. 題 型 2 理 想 變 壓 器 的 動 態(tài) 分 析【 例 2】 如 圖 3所 示 電 路 中 的變 壓 器 為 理 想 變 壓 器 ,S為單 刀 雙 擲 開 關(guān) ,P是 滑 動 變阻 器 R的 滑 動 觸 頭 ,U1為 加在 原 線 圈 兩 端 的 交 變 電 壓 ,I1、 I2分 別 為 原 線 圈 和 副線 圈 中 的 電 流 ,下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.保 持 P的 位 置 及 U 1不 變 ,S由 b切

13、換 到 a,則 R上 消 耗 的 功 率 減 小B.保 持 P的 位 置 及 U1不 變 ,S由 a切 換 到 b,則 I2減 小C.保 持 P的 位 置 及 U1不 變 ,S由 b切 換 到 a,則 I1增 大D.保 持 U1不 變 ,S接 在 b端 ,將 P向 上 滑 動 ,則 I1減 小圖 3 思 維 導(dǎo) 圖 U1 U2 I2 I1 P1解 析 保 持 P的 位 置 及 U1不 變 ,S由 b切 換 到 a,副 線 圈 匝數(shù) 變 多 ,由 知 U2變 大 ,I2= 變 大 ,R上 消 耗 的 功率 增 大 ,故 A錯 ;又 由 于 ,I1也 變 大 ,故 C正 確 ;S由 a切 換 到

14、b,副 線 圈 匝 數(shù) 變 少 ,由 知 U 2變 小 , 2121 nnUU RUI 22 I1U1=I2U2 P1=I1U12121 nnUU RU22121 nnII 2121 nnUU I2= 變 小 ,故 B正 確 ;在 保 持 U1不 變 ,S接 在 b端 ,P向 上滑 動 ,R變 小 ,I2= 變 大 ,I1變 大 ,故 D錯 ,故 選 B、 C.答 案 BCRU2 RU2解 決 此 類 問 題 需 注 意 以 下 兩 點(diǎn) :(1)抓 住 變 量 與 不 變 量原 線 圈 的 電 壓 U 1是 不 變 的 ,其 值 由 電 源 決 定 ,與 n1、 n2無關(guān) .當(dāng) 滑 片 靜 止

15、 不 動 時 ,負(fù) 載 電 阻 不 變 .(2)搞 清 各 物 理 量 之 間 的 相 互 制 約 關(guān) 系U2由 U1和 匝 數(shù) 比 決 定 ;I1由 I2和 匝 數(shù) 比 決 定 ;P1由 P2決 定 .方 法 提 煉 變 式 練 習(xí) 1 如 圖 4所 示 ,一 理 想 變 壓 器 原 線 圈 接 入 一 交流 電 源 ,副 線 圈 電 路 中 R1、 R2、 R3和 R4均 為 固 定 電 阻 ,開關(guān) S是 閉 合 的 .V1和 V2為 理 想 電 壓 表 ,讀 數(shù) 分 別 為 U1和U2;A1、 A2和 A3為 理 想 電 流 表 ,讀 數(shù) 分 別 為 I1、 I2和 I3.現(xiàn)斷 開 S,

16、U1數(shù) 值 不 變 ,下 列 推 斷 中 正 確 的 是 ( )圖 4 A.U2變 小 、 I3變 小 B.U2不 變 、 I3變 大C.I1變 小 、 I2變 小 D.I1變 大 、 I2變 大解 析 因 為 U1不 變 ,由 可 得 U2不 變 ,斷 開 S后 副線 圈 所 在 電 路 電 阻 R變 大 ,由 I2= 可 知 電 流 I2減 小 .由U1I1=U2I2得 I1= ,故 I1減 小 .電 阻 R3兩 端 電 壓 U3=U2-I2R1,故 U3變 大 ,I3= 變 大 ,綜 合 以 上 可 知 B、 C正 確 ,A、D錯 誤 .答 案 BC 2121 nnUU RU122UIU

17、 33RU 題 型 3 遠(yuǎn) 距 離 輸 電【 例 3】 某 電 廠 要 將 電 能 輸 送 到 較 遠(yuǎn) 的 用 戶 ,輸 送 的 總功 率 為 9.8 104 W,電 廠 輸 出 電 壓 僅 為 350 V,為 減 少輸 送 功 率 損 失 ,先 用 一 升 壓 變 壓 器 將 電 壓 升 高 再 輸 出 .已 知 輸 電 線 路 的 總 電 阻 為 4 ,允 許 損 失 的 功 率 為 輸送 功 率 的 5%,所 需 電 壓 為 220 V,求 升 壓 、 降 壓 變 壓 器的 原 、 副 線 圈 的 匝 數(shù) 比 各 是 多 少 ?思 路 點(diǎn) 撥 畫 出 遠(yuǎn) 距 離 輸 電 的 示 意 圖

18、,標(biāo) 出 相 關(guān) 的 物理 量 ,找 尋 需 要 的 計(jì) 算 公 式 . 解 析 根 據(jù) 題 意 ,畫 出 輸 電 線 路 圖 如 下 圖 所 示 .由 電 路 中 損 失 功 率 P損 =P總 5%=I22R得 輸 電 線 路 中 電 流為 I2= =35 A.升 壓 變 壓 器 輸 出 電 壓 U2= =2.8 103 V根 據(jù) 理 想 變 壓 器 電 壓 比 公 式 得 ,升 壓 變 壓 器 的 原 、 副 線圈 匝 數(shù) 比 為降 壓 變 壓 器 輸 入 功 率 為RP總%5 2IP總 81108.2 350 32121 UUnn P3=P總 -P損 =P總 -5%P總 =95%P總 =

19、9.31 104 W所 以 降 壓 變 壓 器 的 初 級 電 壓 為 U3= =2 660 V所 以 降 壓 變 壓 器 的 原 、 副 線 圈 匝 數(shù) 比 為答 案 1 8 12 1 33IP11222066024343 UUnn 1.有 關(guān) 遠(yuǎn) 距 離 輸 電 問 題 ,應(yīng) 先 畫 出 遠(yuǎn) 距 離 輸 電 的示 意 圖 ,并 將 已 知 量 和 待 求 量 寫 在 示 意 圖 的 相 應(yīng)位 置 .2.抓 住 輸 電 的 兩 端 電 源 和 用 電 器 ;分 析 一 條線 輸 電 線 ;研 究 兩 次 電 壓 變 換 升 壓 和 降壓 .3.以 變 壓 器 為 界 將 整 個 輸 電 電

20、路 劃 分 為 幾 個 獨(dú) 立回 路 ,各 回 路 分 別 用 歐 姆 定 律 ,串 、 并 聯(lián) 的 特 點(diǎn) 及電 功 、 電 功 率 等 公 式 進(jìn) 行 計(jì) 算 、 聯(lián) 系 各 回 路 的 是原 、 副 線 圈 電 壓 、 電 流 與 匝 數(shù) 的 關(guān) 系 及 輸 入 功 率等 于 輸 出 功 率 的 關(guān) 系 . 方 法 提 煉 變 式 練 習(xí) 2 有 條 河 ,流 量 Q=2 m3/s,落 差 h=5 m,現(xiàn) 利用 其 發(fā) 電 ,若 發(fā) 電 機(jī) 總 效 率 為 50%,輸 出 電 壓 為 240 V,輸 電 線 總 電 阻 R=30 ,允 許 損 失 功 率 為 輸 出 功 率 的 6%,為

21、 滿 足 用 電 的 需 求 ,則 該 輸 電 線 路 所 使 用 的 理 想 的 升 壓 、降 壓 變 壓 器 的 匝 數(shù) 比 各 是 多 少 ?能 使 多 少 盞 “ 220 V,100 W” 的 電 燈 正 常 發(fā) 光 ?(g取 10 m/s2)解 析 設(shè) 為 水 的 密 度電 源 端 :P 輸 出 = 50%=Q gh 0.5=2 1 103 105 0.5 W=5 104 W (4分 )tmgh 輸 出 電 壓 U0=240 V,輸 送 電 路 如 下 圖 所 示為 滿 足 輸 電 要 求 ,據(jù) P損 =I送 2R,有I送 = A=10 A (4分 )則 送 電 電 壓 為 U 送

22、= V=5 103 V (2分 )所 以 升 壓 變 壓 器 的 匝 數(shù) 比 為 30 06.0105%6 4 RPRP 輸 出損 10105 4送輸 送IP n1 n2=U0 U送 =240 (5 103)=6 125 (2分 )輸 電 線 電 壓 損 失 U損 =I送 R=10 30 V=300 V (3分 )用 戶 端 :U1=U送 - U損 =5 103 V-300 V=4 700 V (3分 )據(jù) 題 意 可 知 ,U2=220 V,所 以 降 壓 變 壓 器 的 匝 數(shù) 比 為n1 n2 =U1 U2=4 700 220=235 11 (2分 )因 為 理 想 變 壓 器 沒 有

23、能 量 損 失 ,可 正 常 發(fā) 光 的 電 燈 盞 數(shù)為N= 盞 =470盞 (2分 )答 案 6 125 235 11 470盞100 06.0105105 44 燈 損輸 P PP 素 能 提 升1.如 圖 5所 示 的 理 想 變 壓 器 原 、副 線 圈 匝 數(shù) 比 n1 n2=4 1,原 線 圈 兩 端 連 接 光 滑 導(dǎo) 軌 ,副 線 圈 與 電 阻 R相 連 組 成 閉合 回 路 .當(dāng) 直 導(dǎo) 線 AB在 垂 直于 導(dǎo) 軌 平 面 的 勻 強(qiáng) 磁 場 中 沿 導(dǎo) 軌 勻 速 向 右 做 切 割 磁感 線 運(yùn) 動 時 ,電 流 表 A 1的 讀 數(shù) 為 12 mA,則 電 流 表

24、 A2的讀 數(shù) 為 ( )A.0 B.3 mAC.48 mA D.與 R大 小 有 關(guān)圖 5 解 析 直 導(dǎo) 線 AB在 勻 強(qiáng) 磁 場 中 勻 速 運(yùn) 動 時 ,由 E=BLv可 知 ,產(chǎn) 生 的 感 應(yīng) 電 動 勢 和 感 應(yīng) 電 流 都 是 恒 定 的 ,在原 線 圈 中 產(chǎn) 生 的 磁 場 也 是 恒 定 的 ,原 、 副 線 圈 中 的 磁通 量 都 不 發(fā) 生 變 化 ,因 此 ,副 線 圈 中 無 感 應(yīng) 電 流 產(chǎn) 生 ,正 確 的 選 項(xiàng) 為 A.答 案 A 2.理 想 變 壓 器 原 線 圈 兩 端 電 壓 不 變 ,當(dāng) 副 線 圈 電 路 中 的電 阻 減 小 時 ,以

25、下 說 法 正 確 的 是 ( )A.輸 出 電 流 增 大 ,輸 入 電 流 減 小B.輸 出 電 流 增 大 ,輸 入 電 流 也 隨 著 增 大C.輸 出 電 壓 保 持 不 變D.輸 出 功 率 和 輸 入 功 率 都 增 大解 析 原 線 圈 兩 端 電 壓 不 變 ,原 副 線 圈 匝 數(shù) 比 不 變 ,所 以 副 線 圈 兩 端 電 壓 U 2不 變 ,C正 確 ;副 線 圈 電 路 中 電阻 減 小 時 ,輸 出 電 流 I2增 大 ,所 以 輸 入 電 流 增 大 ,B對 ;P出 =U2I2增 大 ,故 P入 =P出 也 增 大 ,D項(xiàng) 正 確 .BCD 3.關(guān) 于 高 壓

26、輸 電 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.從 發(fā) 電 站 到 輸 電 線 路 需 要 升 壓 變 壓 器B.從 發(fā) 電 站 到 輸 電 線 路 需 要 降 壓 變 壓 器C.高 壓 輸 電 是 為 了 增 大 輸 電 電 流D.高 壓 輸 電 是 為 了 減 小 輸 電 電 流解 析 高 壓 輸 電 輸 送 總 功 率 一 定 ,為 了 減 小 輸 電 線 路上 功 率 損 失 ,需 要 減 小 輸 電 線 上 的 電 流 ,從 發(fā) 電 站 到輸 電 線 路 是 用 升 壓 變 壓 器 升 高 電 壓 ,故 A、 D正 確 .AD 4.某 理 想 變 壓 器 的 原 線 圈 接 一 交

27、 流 電 ,副 線 圈 接 如 圖 6所 示 電 路 ,電 鍵 S原 來 閉 合 ,且 R1=R2.現(xiàn) 將 S斷 開 ,那 么交 流 電 壓 表 的 示 數(shù) U、 交 流 電 流 表 的 示 數(shù) I、 電 阻 R1上 的 功 率 P1及 該 變 壓 器 原 線 圈 的 輸 入 功 率 P的 變 化 情況 分 別 是 ( )A.U增 大 B.I增 大 C.P1減 小 D.P增 大圖 6 解 析 將 副 線 圈 看 作 電 源 ,其 輸 出 電 壓 不 變 ,電 鍵 S斷開 ,電 壓 表 的 示 數(shù) 必 增 大 ,A正 確 ;S斷 開 ,副 線 圈 電 流I 減 小 ,由 知 電 流 表 的 示

28、數(shù) I減 小 ,B錯 誤 ;由P1= 知 電 阻 R1上 的 功 率 P1增 大 ,C錯 誤 ;由 P=U原 I,知 變 壓 器 原 線 圈 的 輸 入 功 率 P減 小 ,D錯 誤 .答 案 A IInn 2112RU 5.某 理 想 變 壓 器 原 、 副 線 圈 的 匝 數(shù) 比 為 55 9,原 線 圈所 接 電 源 電 壓 按 圖 7所 示 規(guī) 律 變 化 ,副 線 圈 接 有 一 燈泡 ,此 時 燈 泡 消 耗 的 功 率 為 40 W,則 下 列 判 斷 正 確 的是 ( )A.副 線 圈 兩 端 輸 出 的 電 壓 為 36 VB.原 線 圈 中 電 流 表 的 示 數(shù) 約 為

29、0.18 AC.變 壓 器 的 輸 入 、 輸 出 功 率 之 比 為 55 9 D.原 線 圈 兩 端 電 壓 的 瞬 時 值 表 達(dá) 式 為 u=220sin 100 t V圖 7 2 解 析 根 據(jù) 變 壓 器 的 原 、 副 線 圈 的 電 壓 之 比 等 于匝 數(shù) 之 比 ,故 副 線 圈 兩 端 輸 出 的 電 壓 為 U2= U1=36 V,A錯 ;根 據(jù) 理 想 變 壓 器 知 P1=P2,故 有 I1= 0.18 A,B正 確 ,C錯 ;原 線 圈 兩 端 電 壓 的 瞬 時 值 表 達(dá)式 為 u=220 sin 100 t V,D錯 .答 案 B 12nn 11UP2 6.

30、發(fā) 電 機(jī) 的 端 電 壓 220 V,輸 出 電 功 率 44 kW,輸 電 導(dǎo) 線的 電 阻 為 0.2 ,如 果 用 初 、 次 級 匝 數(shù) 之 比 為 1 10的 升 壓 變 壓 器 升 壓 ,經(jīng) 輸 電 線 后 ,再 用 初 、 次 級 匝 數(shù)比 為 10 1的 降 壓 變 壓 器 降 壓 供 給 用 戶 .(1)畫 出 全 過 程 的 線 路 示 意 圖 .(2)求 用 戶 得 到 的 電 壓 和 功 率 .(3)若 不 經(jīng) 過 變 壓 而 直 接 送 到 用 戶 ,求 用 戶 得 到 的 電壓 和 功 率 . 解 析 (1)示 意 圖 如 下 圖 所 示(2)升 壓 變 壓 器

31、次 級 的 輸 出 電 壓U 2= U1= 220 V=2 200 V據(jù) 升 壓 變 壓 器 輸 出 電 功 率 等 于 輸 入 電 功 率 知 ,升 壓 變 壓器 次 級 輸 出 電 流12nn 110 I2= A=20 A輸 電 線 路 上 的 電 壓 損 失 和 功 率 損 失 分 別 為UR=I2R=20 0.2 V=4 VPR=I22R=202 0.2 W=80 W加 到 降 壓 變 壓 器 初 級 上 的 輸 入 電 流 和 電 壓 為2002 1044 32 UP I3=I2=20 AU3=U2-UR=2 200 V-4 V=2 196 V降 壓 變 壓 器 次 級 的 輸 出

32、電 壓 和 電 流 為U4= U3= 2 196 V=219.6 VI4= I3=10 20 A=200 A用 戶 得 到 的 功 率 為P 4=I4U4=200 219.6 W=4.392 104 W34nn 10143nn (3)若 不 采 用 高 壓 輸 電 ,用 220 V低 壓 直 接 供 電 時 ,電 路如 下 圖 所 示 ,則 輸 電 電 流 I= A=200 A,輸 電線 路 上 的 電 壓 損 失U R =IR=200 0.2 V=40 V 220 1044 31 UP 所 以 用 戶 得 到 的 電 壓 為U4 =U1-UR =220 V-40 V=180 V用 戶 得 到 的 功 率 為 P4 =IU4 =200 180 W=3.6 104 W 答 案 (1)見 解 析 (2)219.6 V 4.392 104 W (3)180 V 3.6 104 W 反 思 總 結(jié) 返 回