风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展。如果风车阵中某发电机输出功率为 P 1 =120kW ,输出电压是 U 1 =250V 。发电站通过原副线圈的匝数之比为 n 1 : n 2 =1 : 12 的升压变压器、总电阻为 r=10Ω 的输电线和降压变压器把电能输送给用户。已知用户需要的电压是 U 4 =220V ,求:
( 1 )升压变压器的输出电压 U 2 ;
( 2 )输电线上损失的电功率 P 损 ;
( 3 )降压变压器原、副线圈的匝数比 n 3 : n 4 。
( 1 ) 3000V ( 2 ) 16kW ( 3 ) 130 : 11
【解析】
( 1 )升压变压器的原副线圈电压之比等于匝数之比,故
( 2 )输电线上的电流为
损失功率为
( 3 )降压变压器原线圈的电压为 U 3 =U 2 -I 2 r=3000-40×10V=2600V
故
变压器:
构造 | |
原线圈:接在电源上的线圈 副线圈:连接负载的线圈 铁芯:硅钢叠合成的闭合框架,能增强磁场和集中磁感线 | |
工作原理 | 原线圈输入交变电流→铁芯中产生变化磁场→ 通过副线圈磁通量变化→副线圈上产生感应电动势→对负载供电 |
备注 | ①互感现象是变压器的工作基础,其实质是电磁感应现象。 ②若在原线圈上加交流电压,副线圈上空载(开路),则副线圈上存在感应电动势。 ③变压器改变电压的作用只适用于交变电流,不适用于恒定电流。 ④其能量转化的过程为: |
变压器与分压器的比较:
常见变压器:
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