變壓器與電力輸送

6-5變壓器與電力輸送一、電磁感應(yīng)二、變壓器三、電力輸送MichaelFaraday一、電磁感應(yīng)科學(xué)家法拉第（MichaelFaraday,1791～1867，英國(guó)人）在1831年，從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)變化時(shí)，在封閉線圈中會(huì)產(chǎn)生電流，此現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。圖6-37電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)圖中兩線圈相對(duì)而立，線圈A連接電池與開關(guān)，線圈B連接檢流計(jì)。當(dāng)線圈A的開關(guān)接通瞬間，A線圈有電流通過，此瞬間在A線圈因?yàn)殡娏鞯拇判?yīng)而產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過B線圈的磁場(chǎng)由0快速增加，因而在B線圈上產(chǎn)生電流，使檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)模擬動(dòng)畫Q1.Faraday的電磁感應(yīng)是指只要有磁場(chǎng)存在就有電流必須引起磁場(chǎng)的變化才會(huì)產(chǎn)生電流電流的變化才會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)穩(wěn)定電流才會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)電荷運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生磁場(chǎng)

Q1-2.下列何者是利用法拉第定律設(shè)計(jì)之裝置？影印機(jī)電磁鐵馬達(dá)發(fā)電機(jī)日光燈

二、變壓器變壓器是一種利用電磁感應(yīng)的原理，將交流電的電壓升高或降低的裝置，透過變壓器，可以將輸入電壓轉(zhuǎn)成適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷?，方便我們的電器使用。有些電器如手提筆記型電腦，必須使用直流電，而電力公司提供給家庭用戶的皆為交流電，所以在家中，除了常需要能轉(zhuǎn)變電壓大小的變壓器外，還需要將交流電變?yōu)橹绷麟姷恼髌?。變壓器的?gòu)造變壓器的構(gòu)造是由主線圈、副線圈、鐵心所組成的（圖6-39），在一封閉的環(huán)形軟鐵心的左、右兩邊，各纏繞著不同匝數(shù)的線圈，其中連接輸入部分的線圈，稱為主線圈，輸入電源必須為交流電源；連接另一邊的線圈為輸出部分，稱為副線圈。圖6-39變壓器的構(gòu)造變壓器主要物理量的關(guān)係輸入電壓（VP）與輸出電壓（VS）的大小之比，為主線圈的纏繞匝數(shù)（NP）與副線圈的纏繞匝數(shù)（NS）之比。理想的變壓器，不考慮熱損耗，輸入功率等於輸出功率。Q2.變壓器原線圈有4000圈，副線圈有200圈，若輸入電壓為200伏特，則輸出電壓為多少伏特？80004002002010Q3.如圖，變壓器使用時(shí)，若輸入的交流電為60Hz、120V，則輸出的交流電為何？100Hz、120V36Hz、120V60Hz、250V60Hz、90V60Hz、200VQ4.欲把120V的交流電電壓降至6V，若變壓器中原線圈的匝數(shù)為400匝，則副線圈的匝數(shù)應(yīng)為若干？20匝40匝480匝1600匝Q5.一電燈泡接在理想的變壓器上，此變壓器的原線圈有10匝，副線圈有20匝，已知燈泡的電功率為20瓦特，則原線圈端的輸入功率為若干瓦特？510204080Q6.一理想變壓器，其主線圈有25匝，副線圈有500匝，若主線圈接上1.5V的電池一段時(shí)間後，則副線圈可量得電壓為30V20V10V0VQ7.有一理想的變壓器，其原線圈與副線圈的匝數(shù)比為1：10，今輸入端的電功率為100W，則輸出端的電功率為若干W？104102110－210－4

Q8.將電壓自1000V降至50V的變壓器，其效率為90％，若輸入的電流為1A，則輸出的電流為若干A？0.050.450.91820三、電力輸送輸送電線的電阻，會(huì)造成電流的熱效應(yīng)，使電能的損失.輸送電線上的電流愈小，則損失的電能便愈少。變壓器的輸出功率是固定的，所以大幅提高變壓器的輸出電壓，便可大大降低輸出電流，因而能大量減少在長(zhǎng)途傳輸過程中的電能損失。安全考量上，在輸送電力的過程中，幾十萬(wàn)伏特的輸送電線通常都是利用絕緣良好的電纜線架在空曠的高架鐵塔上。Q9.電力傳送要儘量減少傳送時(shí)因傳輸線電阻造成的能量損耗，又要節(jié)省線材成本及長(zhǎng)跨距懸掛的可行性，下列何種金屬是現(xiàn)行長(zhǎng)距離電力傳輸首選材料呢?金銀銅鐵鋁臺(tái)灣電力公司的輸電系統(tǒng)圖6-40電力輸送系統(tǒng)簡(jiǎn)圖Q10.電力公司在輸送長(zhǎng)距離的電力，常採(cǎi)用下列哪一種方式？高電壓交流電，高電流高電壓直