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- 2021-05-22 发布
电能的传输 电能的转化及应用
[
目标定位
]
1.
了
解高压输电的优点.知道减少远距离输送电能损失的主要途径
.2.
了解变压器的构造和原理.掌握变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系
.3.
了解电能的转化及应用
一、电能的传输过程
发
电厂生产的电,只有经过远距离传输,即输电,才能进入千家万户.电在传输过程中要经过一次
变压器和两次
变压器.
二、高压输电
在
R
、
t
一定的条件下,为了降低输电过程中的热损耗,最佳方案是采用
输电.
升压
降压
高压
三、变压器
1
.
变
压器是由闭合
和绕在铁芯上的
线圈组成的.一个线圈跟电源连接,叫
(
也叫初级线圈
)
;另一线圈跟负载连接,叫做
(
也叫次级线圈
)
.
2
.变压器工作的基本原理是
.
铁芯
两个
原线圈
副线圈
电磁感应
若
n
2
>
n
1
,则
U
2
>
U
1
,这种变压器称为是
变压器.
若
n
2
<
n
1
,则
U
2
<
U
1
,这种变压器称为是降压
器.
升压
变压
想一想:
图
3
-
3
-
1
中的灯泡没有直接与电源连接,为什么能发光?电能从哪儿来的?
图
3
-
3
-
1
答案
变
压器是电能转化为磁场能,又把磁场能转化为电能.
四、低压用电
从
发电厂高压输来的电,须经
变压器把电压降
下来后再使用.
五、电能的转化及应用
1
.
电
能转化为机械能是通过
来完成的.
直流电动机的工作原理:当线圈通电后,由于受到
的作用,线圈在磁场中旋转起来.
降压
电动机
安培力
2
.电能转化为化学能:利用渗析方法制取纯净水,对电池充电、使构成电池的化学物质储存起
,工业中的电解、电镀等.
3
.电能转化为内能,转化装置即为一个含
的电路.
4
.电能转化为光能,要通过
转化装置.
5
.电能转化为声能,要通过
转化装置.
6
.电能转化为电磁能,例如利用电磁振荡电路产生
,利用电致发光装置产生
、
、
等.
化学能
电阻
R
光电
电声
无线电波
红外线
可见光
紫外线
想一想:
电
动机和发电机的原理相同吗?
答案
不
同.电动机是将电能转化为机械能,是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的;发电机是将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理制成的.
一、高压输电
1
.
目
的:输送电能.
2
.电能损失的原因:电流的热效应.
3
.关键:减小输电线上电能的损失:
Q
=
I
2
R
线
t
.
4
.减少电能输送时损失的途径
(1)
降低导线电阻
①
选择导电性能好的材料做导线.
②
增加导线的横截面积.
③
降低导线电阻的措施的局限性:电阻率较小的金属一般比较贵重;导线横截面积增大不仅增加材料消耗,还会给架线增大困难.
【
例
1
】
(
单选
)
远
距离输电中,在输送的电功率不变的条件下
(
)
A
.只有增大输电线的电阻,才能减小电流,提高输电效率
B
.只有提高输电电压,才能减小电流,提高输电效率
C
.提高输电电压势必增大输电线上的能量损耗
D
.提高输电电压势必增大输电线上的电流
答案
B
二、变压器
1
.
变
压器的工作原理
变压器的示意图
图
3
-
3
-
2
变压器工作的基本原理是电磁感应现象.
2
.当原线圈上加交变电压时,原线圈中就有交变电流,铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中都要引起感应电动势,如果副线圈是闭合的,则副线圈中将产生感应电流,它也要在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样要引起感应电动势,在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象.
3
.穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的,因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等,匝数越多,总感应电动势越大.
4
.能量转换:变压器是把电能转化为磁场能,又把磁场能转化为电能的装置.
【
例
2
】
(
单选
)
(2012
·
河北省学业水平考试
)
下
图中,属于升压变压器且能使灯泡发光的电路是
(
)
答案
C
解析
变压器不改变直流的电压,
A
、
D
错;升压变压器的原线圈比副线圈的匝数少,
B
错,
C
对.
【
例
3
】
(
单选
)
将
输入电压为
220 V
、输出电压为
6 V
的变压器改绕成输出电压为
24 V
的变压器.已知副线圈原来的匝数为
36
匝,现不改变原线圈的匝数,则副线圈应增绕的匝数为
(
)
A
.
144
匝
B
.
108
匝
C
.
180
匝
D
.
540
匝
答案
B
三、电能的转化及应用
【
例
4
】
我
们用电的过程,实际是消耗电能的过程.电灯发光时,电能转化为
__________________
,电铃发声时,电能转化为
______________
,蓄电池被充电时,电能转化为
______________
,电流通过电炉时,电能转化为
______________
,电流通过电风扇时,电能转化为
______________
,电流通过电动机做功的过程中,电能转化为
______________
.
答案
内
能 声能 化学能 内能 机械能 机械能
解析
根据能量转换进行分析,因为灯泡发热,所以是电能转换为热能,电铃发声,所以是电能转换为声能,因为蓄电池充电发生化学变化,所以是电能转换为化学能,因为电炉发热,所以电能转换为热能,因为电风扇工作,所以是电能转换为机械能.