远距离输电为什么要先升压后降压反复折腾

张晓宁

摘要：等效处理的方法需要将等效的部分看成是两端开口的网格，通过欧姆定律和闭合电路欧姆定律等效处理，从而可以减少思维量。

关键词：变压器;等效法

高考中关于变压器的电路，绝大部分不使用等效法依然是可解的，等效法不是必需的，但掌握后可以大大减少思维量。

图1是一个常见的含有变压器的电路图，在分析电压、电流变化时，往往需要比较大的思维量，但如果对电路中的一部分进行等效处理，则能很大程度上减少思维量，从而使题目变得简单。

将图2中的虚线位置进行等效处理，将U1、I1代入得

所以图1就可以等效为图3，可以直接运用闭合电路的欧姆来进行分析和计算，比如题目中出现R增大，那个原线圈中的电流如何变化？常规的思考方式是，U1不变，则U2不变，又R增大，所有I2增大，所以I1增大。现在再用等效电阻的处理方式来分析：R增大，所以根据闭合电路的欧姆定律直接就得到I1增大，使思维量大大减少。

现在从等效电阻的角度来分析一下为什么远距离输电要先升压后降压呢？

图4 为远距离输电电路图，现在先将远距离输电的电路图的虚线部分运用上面的方法进行等效。即先等效为图6，在进行一次等效，可等效为图7.

设升压变压器原、副线圈的匝数为n1、n2。降压变压器的原、副线圈的匝数为n2、n1.

若n1=1匝、n2=100匝，则输电线上的电阻变为由r相当于变为，所以可以很大程度上减少能量损耗。所以远距离输电中升压再变压，相当于减小输电线电阻，从而减少能量损耗。

熟练掌握变压器的等效法，可以使学生望而生畏的變压器的动态分析问题，变得简单明了。

参考文献：

[1]宋书婷.变压器问题中变化的电流问题中电量的计算[J].湖南中学物理，2021（4）：89-91.

[2]刘大明.变压器与动量综合题的题型归类分析教学与考试[J].2018（5）：54-55.