遠距離輸電為什么要先升壓后降壓反復折騰

張曉寧

摘要：等效處理的方法需要將等效的部分看成是兩端開口的網格，通過歐姆定律和閉合電路歐姆定律等效處理，從而可以減少思維量。

關鍵詞：變壓器;等效法

高考中關于變壓器的電路，絕大部分不使用等效法依然是可解的，等效法不是必需的，但掌握后可以大大減少思維量。

圖1是一個常見的含有變壓器的電路圖，在分析電壓、電流變化時，往往需要比較大的思維量，但如果對電路中的一部分進行等效處理，則能很大程度上減少思維量，從而使題目變得簡單。

將圖2中的虛線位置進行等效處理，將U1、I1代入得

所以圖1就可以等效為圖3，可以直接運用閉合電路的歐姆來進行分析和計算，比如題目中出現R增大，那個原線圈中的電流如何變化？常規的思考方式是，U1不變，則U2不變，又R增大，所有I2增大，所以I1增大。現在再用等效電阻的處理方式來分析：R增大，所以根據閉合電路的歐姆定律直接就得到I1增大，使思維量大大減少。

現在從等效電阻的角度來分析一下為什么遠距離輸電要先升壓后降壓呢？

圖4 為遠距離輸電電路圖，現在先將遠距離輸電的電路圖的虛線部分運用上面的方法進行等效。即先等效為圖6，在進行一次等效，可等效為圖7.

設升壓變壓器原、副線圈的匝數為n1、n2。降壓變壓器的原、副線圈的匝數為n2、n1.

若n1=1匝、n2=100匝，則輸電線上的電阻變為由r相當于變為，所以可以很大程度上減少能量損耗。所以遠距離輸電中升壓再變壓，相當于減小輸電線電阻，從而減少能量損耗。

熟練掌握變壓器的等效法，可以使學生望而生畏的變壓器的動態分析問題，變得簡單明了。

參考文獻：

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