变压器与电力输送

1、6-5變壓器與電力輸送變壓器與電力輸送一、電磁感應一、電磁感應二、變壓器二、變壓器三、電力輸送三、電力輸送2006/121Michael Faraday一、電磁感應一、電磁感應科學家法拉第科學家法拉第Michael Faraday , 17911867，英國人，英國人在在1831年，從實驗中發現年，從實驗中發現磁場變化時，在封閉線圈磁場變化時，在封閉線圈中會產生電流，此現象稱中會產生電流，此現象稱為電磁感應。為電磁感應。2006/122圖6-37電磁感應實驗電磁感應實驗電磁感應實驗圖中兩線圈相對圖中兩線圈相對而立，線圈而立，線圈 A連連接電池與開關，接電池與開關，線圈線圈 B連接檢流計。當線圈連接檢流計。當線圈A的開關接通的開關接通瞬間，瞬間， A線圈有電流通過，此瞬間在線圈有電流通過，此瞬間在A線線圈因為電流的磁效應而產生磁場，通過圈因為電流的磁效應而產生磁場，通過B線圈的磁場由線圈的磁場由 0快速增加，因而在快速增加，因而在B線圈線圈上產生電流，使檢流計偏轉，所產生的上產生電流，使檢流計偏轉，所產生的電流稱為感應電流。電流稱為感應電流。2006/123電磁感應模擬動畫電磁感應模擬動

2、畫2006/124Q1. Faraday的的電磁感應是指電磁感應是指1. 只要有磁場存在就有電流只要有磁場存在就有電流2. 必須引起磁場的變化才會產生必須引起磁場的變化才會產生電流電流3. 電流的變化才會產生磁場電流的變化才會產生磁場4. 穩定電流才會產生磁場穩定電流才會產生磁場5. 電荷運動而產生磁場電荷運動而產生磁場 2006/125Q1-2.以下何者是利用法拉第定律設以下何者是利用法拉第定律設計之裝置？計之裝置？1.影印機影印機2.電磁鐵電磁鐵3.馬達馬達4.發電機發電機5.日光燈日光燈 2006/126二、變壓器二、變壓器1. 變壓器是一種利用電磁感應的原理，變壓器是一種利用電磁感應的原理，將交流電的電壓升高或降低的裝置，將交流電的電壓升高或降低的裝置，透過變壓器，可以將輸入電壓轉成適透過變壓器，可以將輸入電壓轉成適當的輸出電壓，方便我們的電器使當的輸出電壓，方便我們的電器使用。用。2. 有些電器如手提筆記型電腦，必須使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，除了戶的皆為交流電，所以在家中，除了

3、常需要能轉變電壓大小的變壓器外，常需要能轉變電壓大小的變壓器外，還需要將交流電變為直流電的整流還需要將交流電變為直流電的整流器。器。 2006/127變壓器的構造變壓器的構造變壓器的構造是由變壓器的構造是由主線圈、副線圈、主線圈、副線圈、鐵心所組成的鐵心所組成的圖圖6-39，在一封閉的環形軟鐵心的左、右兩邊，各纏繞在一封閉的環形軟鐵心的左、右兩邊，各纏繞著不同匝數的線圈，其中連接輸入局部的線圈著不同匝數的線圈，其中連接輸入局部的線圈，稱為主線圈，輸入電源必須為交流電源；連，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局部，稱為副線圈。接另一邊的線圈為輸出局部，稱為副線圈。 圖6-39變壓器的構造2006/128變壓器主要物理量的關係變壓器主要物理量的關係1. 輸入電壓輸入電壓 VP與輸出電壓與輸出電壓 VS的的大小之比，為主線圈的纏繞匝數大小之比，為主線圈的纏繞匝數NP與副線圈的纏繞匝數與副線圈的纏繞匝數NS之比。之比。2. 理想的變壓器，不考慮熱損耗，輸入理想的變壓器，不考慮熱損耗，輸入功率等於輸出功率。功率等於輸出功率。 2006/129Q2.變壓器原線圈有變壓器原線

4、圈有 4000圈，副線圈圈，副線圈有有200圈，假设輸入電壓為圈，假设輸入電壓為200伏特伏特，則輸出電壓為多少伏特？，則輸出電壓為多少伏特？1.80002.4003.2004.205.102006/1210Q3.如圖，變壓器使用如圖，變壓器使用時，假设輸入的交流時，假设輸入的交流電為電為 60Hz、 120V，則，則輸出的交流電為何？輸出的交流電為何？1. 100Hz、120V2. 36Hz、120V3. 60Hz、250V4. 60Hz、90V5. 60Hz、200V2006/1211Q4.欲把欲把 120V的交流電電壓降至的交流電電壓降至6V，假设變壓器中原線圈的匝數為假设變壓器中原線圈的匝數為400匝匝，則副線圈的匝數應為假设干？，則副線圈的匝數應為假设干？1.20匝匝2.40匝匝3.480匝匝4.1600匝匝2006/1212Q5.一電燈泡接在理想的變壓器上，此變一電燈泡接在理想的變壓器上，此變壓器的原線圈有壓器的原線圈有 10匝，副線圈有匝，副線圈有 20匝，匝，燈泡的電功率為燈泡的電功率為 20瓦特，則原線圈端的瓦特，則原線圈端的輸入功率為假设干瓦特？輸入功率為假设干瓦特

5、？1.52.103.204.405.80 2006/1213Q6.一理想變壓器，其主線圈有一理想變壓器，其主線圈有25匝匝，副線圈有，副線圈有 500匝，假设主線圈接上匝，假设主線圈接上1.5V的電池一段時間後，則副線圈可的電池一段時間後，則副線圈可量得電壓為量得電壓為1.30V2.20V3.10V4.0V2006/1214Q7.有一理想的變壓器，其原線圈與副線有一理想的變壓器，其原線圈與副線圈的匝數比為圈的匝數比為 1：10，今輸入端的電功率，今輸入端的電功率為為100W，則輸出端的電功率為假设干，則輸出端的電功率為假设干W？1.1042.1023.14.1025.104 2006/1215Q8.將電壓自將電壓自 1000V降至降至 50V的變壓器的變壓器，其效率為，其效率為 90，假设輸入的電流，假设輸入的電流為為1A，則輸出的電流為假设干，則輸出的電流為假设干A？1.0.052.0.453.0.94.185.20 2006/1216三、電力輸送三、電力輸送 1. 輸送電線的電阻，會造成電流的熱效應，輸送電線的電阻，會造成電流的熱效應，使電能的損失使電能的損失 .輸送電線上的電流愈

6、小，則輸送電線上的電流愈小，則損失的電能便愈少。損失的電能便愈少。2. 變壓器的輸出功率是固定的，所以大幅提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途傳輸過程中電流，因而能大量減少在長途傳輸過程中的電能損失。的電能損失。3. 平安考量上，在輸送電力的過程中，幾十平安考量上，在輸送電力的過程中，幾十萬伏特的輸送電線通常都是利用絕緣良好萬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。的電纜線架在空曠的高架鐵塔上。 2006/1217Q9.電力傳送要儘量減少傳送時因傳電力傳送要儘量減少傳送時因傳輸線電阻造成的能量損耗，又要節輸線電阻造成的能量損耗，又要節省線材本钱及長跨距懸掛的可行性省線材本钱及長跨距懸掛的可行性，以下何種金屬是現行長距離電力，以下何種金屬是現行長距離電力傳輸首選材料呢傳輸首選材料呢 ?1. 金金2. 銀銀3. 銅銅4. 鐵鐵5. 鋁鋁2006/1218臺灣電力公司臺灣電力公司 的輸電系統的輸電系統 圖6-40電力輸送系統簡圖2006/1219Q10.電力公司在輸送長距離的電力，電力公司在輸送長距離的電力，常採用以下哪一種方式？常採用以下哪一種方式？1.高電壓交流電，高電高電壓交流電，高電流流2.高電壓直流電，低電高電壓直流電，低電流流3.低電壓交流電，高電低電壓交流電，高電流流4.高電壓交流電，低電高電壓交流電，低電流流5.高電壓直流電，高電高電壓直流電，高電流流2006/1220你應該知道你應該知道1.Faraday的的電磁感應原理電磁感應原理2.變壓器原理與應用變壓器原理與應用3.電力輸送要考慮哪些問題電力輸送要考慮哪些問題及如何解決及如何解決2006/1221

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