电能输送
高中物理第五章交变电流55电能的输送课件选修32
1.远距离输送一定功率的交流电，输电线 上的电压损失 ΔU＝UP·r。
2．远距离输送一定功率的交流电，输电线上功率损失 ΔP＝UP 2·r。
[解析] 设输电电压为 U，所输送的功率为 P，输电线 路总电阻为 r，则输电电流 I＝UP，线路的功率损失 ΔP＝I2r ＝PU22r，可知 ΔP∝U12，当输电电压 U 升高为原来的 n 倍时， 功率损失变为原来的n12，A 错误，B 正确；线路上的电压损 失 ΔU＝Ir＝PUr，可知 ΔU∝U1 ，当输电电压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的n1，C 正确，D 错误。
电阻为 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的
电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk，线
路损耗的电功率为 P2，则 P1 和PP21分别为(
)
A.PkUR，n1
B.kPU2R，n1
C.PkUR，n12 D.kPU2R，n12
解析 原线圈的电流为 I1＝UP，由于 P、U 不变，故 I1 不变，由II12＝nn21＝k 得 P1＝I22R＝kPU2R；由I2I′1 ＝nn21′ ′＝nk 得 P2＝I2′2R＝nkPU2R，则PP21＝n12，故选项 D 正确。
[变式训练1] (多选)在远距离输电时，输送的电功率为
P，输电电压为 U，所用导线的电阻率为 ρ，横截面积为 S，
总长度为 l，输电线损失的功率为 ΔP，用户得到的功率为
P′，则下列关系式正确的是( )
A．ΔP＝Uρ2lS
B．ΔP＝PU22ρSl
C．P′＝P－Uρ2lS
D．P′＝P1－UPρ2Sl
电能的输送
二. 电能的输送1. 输送电能的过程发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输送到武汉、上海等地的呢？当然是通过电线输送的。
而且是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
输送电能的过程如下图所示：发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。
2. 高压输电的道理思路：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失。
输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。
电流通过很长的导线要发出大量的热，如：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是100安，每秒钟导线发热就是400万焦耳。
这些热都散失到大气中，白白损失了电能。
所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。
如何减小导线发热呢？由焦耳定律Q=I2Rt，减小发热Q有以下三种方法：一是减小输电时间t，二是减小输电线电阻R，三是减小输电电流I。
哪种方法能被实际使用呢？第一种方法等于停电，没有实际价值。
第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。
适用的超导材料还没有研究出来。
排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。
从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。
通过后面的学习，我们将会看到这种办法也是很可行的。
所以说要减小电能的损失，必须减小输电电流。
但从另一方面讲，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。
怎样才能满足上述两个要求呢？根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P 不变（足够大），就必须提高输电电压U。
所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。
3. 变压器能把交流电的电压升高（或降低）在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电。
但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器。
高压电输送到用电区附近时，为什么要把电压降下来？一是为了安全，二是用电器只能用低电压。
电能的输送知识点总结
电能的输送知识点总结电能的输送是指将电能从发电厂输送到用户的过程。
在这个过程中，需要考虑电能的输送效率、安全性、稳定性等因素。
本文将从输送方式、输送线路、输送设备等方面进行总结。
一、输送方式电能的输送方式主要有两种：交流输电和直流输电。
1. 交流输电交流输电是指将交流电能通过输电线路输送到用户的过程。
交流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、成本低、维护方便等。
交流输电的缺点是输电线路的电压和电流波动大，容易产生电磁干扰和电压降低等问题。
2. 直流输电直流输电是指将直流电能通过输电线路输送到用户的过程。
直流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、电压稳定、电流平稳等。
直流输电的缺点是成本高、维护困难等。
二、输送线路输送线路是指将电能从发电厂输送到用户的电缆或电线路。
输送线路的选择需要考虑输电距离、输电功率、输电电压等因素。
1. 输电距离输电距离是指电能从发电厂到用户的距离。
输电距离越远，输电损耗越大，需要选择更高电压的输电线路。
2. 输电功率输电功率是指电能的传输功率。
输电功率越大，需要选择更大的输电线路。
3. 输电电压输电电压是指电能的传输电压。
输电电压越高，输电损耗越小，但需要更高的安全措施。
三、输送设备输送设备是指将电能从发电厂输送到用户的设备，包括变电站、变压器、开关设备等。
1. 变电站变电站是将发电厂输送的电能进行变压、分配、控制等处理的设备。
变电站的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
2. 变压器变压器是将电能的电压进行变换的设备。
变压器的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
3. 开关设备开关设备是控制电能输送的设备。
开关设备的作用是控制电能的开关、保护电路、调节电压等。
电能的输送是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的输送方式、输送线路和输送设备，以确保电能的安全、稳定和高效输送。
第五节 电能的输送(共10张PPT)
以上， 距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损 失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
求：
（1）画出此输电线路的示意图。
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线
圈的匝数比。
第五节 电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的 可靠 基本要求是 保质
经济
远距离输电的设输电电流为I， 输电 主要问题 线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的 横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以 下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输 输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2
高三物理电能的输送知识点
高三物理电能的输送知识点电能的输送是物理学中的一个重要知识点，涉及到电力传输、电路布线以及电子设备的操作等方面。
本文将介绍电能输送的基本原理、电流传输的方式以及常见的电路连接方式。
通过了解电能输送的知识点，可以帮助我们更好地理解和应用电能。
一、电能的基本原理电能是电荷做功的能力，是由带电粒子的电荷之间相互作用而产生的能量。
通常用符号E表示，单位是焦耳（J）。
电能的输送是指将电能从一个地方传送到另一个地方，其中涉及到电流的传输和电路的连接。
二、电流传输的方式电流是带电粒子在导体中的流动，是电能输送的载体。
根据电流传输的方式不同，可以分为直流和交流两种。
1. 直流（Direct Current，简称DC）直流电流的方向是保持不变的，电荷的流动方向始终相同。
直流电能的传输通常应用于低压、小功率的场合，比如电池、小型电子设备等。
2. 交流（Alternating Current，简称AC）交流电流的方向是周期性变化的，电荷的流动方向会不断改变。
交流电能的传输主要用于家庭、工业和城市电力系统中，因为它能够方便实现远距离的输送和大功率的传输。
三、电路连接方式为了实现电能的输送，电路需要进行合理的连接。
根据连接方式的不同，电路可以分为串联、并联和混合连接。
1. 串联连接串联连接是将电器依次连接在同一电路中，电路中只有一条路径供电流通过。
串联连接的特点是电流强度在各个电器中相同，而电压则依次分配给各个电器。
串联连接常用于需要依次工作的电器，比如圣诞灯串、电子钟等。
2. 并联连接并联连接是将电器并列地连接在电路中，电路中有多条路径供电流通过。
并联连接的特点是电压在各个电器中相同，而电流则依次分配给各个电器。
并联连接常用于需要同时工作的电器，比如家庭电路、电脑外设等。
3. 混合连接混合连接是将电器既串联又并联地连接在电路中，根据实际需要进行灵活的连接。
混合连接常用于复杂的电路系统，比如工业生产线、通信网络等。
四、电能输送的技术和应用随着科技的不断进步，电能输送的技术和应用也得到了广泛发展。
电能的输送与输电线路
电能的输送与输电线路电能的有效输送对于现代社会的正常运行和发展至关重要。
在电力系统中，输电线路充当着承载和传输电能的重要组成部分。
本文将探讨电能输送的原理以及常见的输电线路类型和特点。
一、电能输送原理电能的输送是指将发电厂产生的电能从供电端传输到用电端的过程。
这一过程主要依靠电力系统中的输电线路完成。
在电力系统中，电能的输送主要基于以下原理：1. 电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导线中通过电流时，会在周围产生磁场。
通过变压器等设备对电压进行升降后，产生的电磁感应引起电流的变化，从而实现了电能的输送。
2. 输电线路阻抗输电线路本身具有一定的电阻、电感和电容，导致传输线路存在一定的电压降和功率损耗。
因此，在电能输送过程中需要通过合理的线路设计和电压调节手段来减小线路阻抗和功率损耗。
二、输电线路类型和特点根据输电线路的种类和特点，可以将其分为以下几类：1. 高压直流输电线路高压直流输电线路主要采用直流电流进行输送，具有输电损耗小、线路占地面积小等优点。
适用于长距离、大容量的电能输送。
然而，高压直流输电线路的建设和维护成本较高，需要特殊的换流设备。
2. 高压交流输电线路高压交流输电线路是目前最常见的输电方式，采用交流电流进行输送。
其主要特点是线路部署灵活、技术成熟、设备使用广泛。
同时，高压交流输电线路存在电流损耗较大、电压控制要求高等缺点。
3. 中压和低压配电线路中压和低压配电线路主要用于城市和农村的电能分配，将高压电能转换为适合用户使用的低压电能。
这些线路通常由电缆和架空线构成，具有供电范围广、线路覆盖密度高的特点。
三、输电线路的优化设计和管理为了保证电能的安全稳定输送和降低能源损耗，需要对输电线路进行优化设计和管理：1. 线路选址和布局在新建输电线路时，需要充分考虑地理环境、土地利用和人口分布等因素，在合适的地点进行线路选址和布局，减少环境影响和线路损耗。
2. 电压控制和稳定性通过合理的电压控制手段，确保输电线路电压在规定范围内，避免过高或过低的电压对设备和用户造成损害，并保持电能的稳定输送。
第五章 第5节 电能的输送
由于输电距离一定，所以在实际 中很难减小L来减小R，只能是尽 量采用直线。
1.输电线上的损失
试 试 看
例. 某电站输送功率P=200KW ,输入电压U=110V, 该电站到用户
的距离d=10km,在输电过程中若只允许有10%的能量损耗,试求: (1)至少要用多大横截面积的铝线? (ρ=2.7×10-8Ω.m)
用导线连接，传送电能
深圳
距离遥远
1.输电线上的损失
R 线 R/2
I
用 户
U2
远 距 离 输 电
发 电 ~ U1 厂
电阻R消耗的电能：Q=I2 R线t 电阻R消耗的功率：P损=I2 R线
R/2
1、电阻R损失的电压: ΔU=U1-U2=IR线 2、输电线感抗和容抗造成电压损失
减小损失
减小电阻R线 减小电流I
(2)若改用11000V的电压输电, 则需用多大横截面积的铝线?
S = 8.9×10-6m2
r ≈ 0.17cm
提高输电电压，减少电能损失是行之 r 0.17cm S = 8.9×10 m . 有效的办法
-6 2
2.远距离高压输电
发 电 站
升 压 变 压 器
高 压 输 电
用户
降压变压器
2.远距离高压输电
---即：高压输电
1.输电线上的损失
比 较 两 种 方 法
例. 某电站输送功率P=200KW ,输入电压U=110V, 该电站到用户
的距离d=10km,在输电过程中若只允许有10%的能量损耗,试求: (1)至少要用多大横截面积的铝线? (ρ=2.7×10-8Ω.m)
S = 8.9×10-2m2 r ≈ 17cm 太粗，不可行，既不经济又架设困难.
电能的传输方式
电能的传输方式一、概述电能是一种非常重要的能源，它在我们的日常生活中扮演着至关重要的角色。
电能的传输方式是指将电能从发电厂或其他地方传输到需要使用它的地方的过程。
本文将介绍电能传输方式的基本原理，以及常见的几种传输方式。
二、直流传输直流传输是一种将电能从发电厂或其他地方通过直流输送到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常使用高压直流线路来进行传输。
高压直流线路通常由两条导线组成，其中一条导线为正极，另一条导线为负极。
这样可以使得电子在导线之间形成一个单向流动的电路。
由于直流传输不会受到交流信号干扰，因此可以更加稳定和可靠地进行能量传输。
三、交流传输交流传输是一种将电能从发电厂或其他地方通过交流信号进行传输到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常使用高压交流线路来进行传输。
高压交流线路通常由三相导线组成，其中每个相位都有一个分别为120度相位差的正弦波信号。
由于交流信号会受到干扰和损耗，因此需要使用变压器来将电压升高或降低，以便更好地进行能量传输。
四、输电塔输电塔是用于支撑高压电力线的结构。
它们通常由钢制构件组成，可以在不同的地形和环境条件下使用。
输电塔可以根据需要采用不同的设计形式，包括单杆式、悬挂式、耐张式等。
这些设计形式都具有不同的优点和适用范围，可以根据实际情况进行选择。
五、地下电缆地下电缆是一种将电能通过埋在地下的导线进行传输到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常适用于城市或其他需要保持美观性的区域。
由于地下电缆受到土壤和其他环境因素的影响较大，因此需要采取特殊措施来保护它们，并确保它们能够稳定可靠地运行。
六、海底电缆海底电缆是一种将电能通过铺设在海底的导线进行传输到需要使用它的地方的方法。
这种方法通常适用于岛屿或其他难以到达的区域。
由于海水具有良好的导电性，因此可以更加稳定和可靠地进行能量传输。
但是，由于海水中存在的盐分和其他化学物质会对电缆产生腐蚀作用，因此需要采取特殊措施来保护它们。
七、总结电能的传输方式是非常重要的，它决定了我们如何将电能从发电厂或其他地方传输到需要使用它的地方。
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输电线的直径为：d≈11.4（cm） 学而不思则罔●▂●思而不学则殆 持续更新，欢 迎收藏
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如何减小输电线上的电阻?
减小输电线的电阻率
铁的电阻率: ρ 铁＝1.0×10－7（Ω ·m） 铝的电阻率: ρ 铝＝2.9×10－8（Ω ·m） 铜的电阻率: ρ铜＝1.7×10－8（Ω ·m）
银的电阻率: ρ银＝1.6×10－8（Ω ·m） 增大输电线的横截面积S
在超导磁体、生物、医疗科技方面的应用
在通信和微电子等方面的应用
……
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提高输电电压真的能减小输电线路 上的能量损失吗？
I
R
U 电
站
用 户
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12
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如何提高输电电压？
R
电
电
站
站
学而不思则罔●▂●思而不学则殆 持续更新，欢
资源链结： 爱迪生传
/jysk/mrzj/aidisheng 交流直流之争
/200310/ca308195.htm 电力技术与工业革命
/666/f2.htm
http://203.192.6.17/xin_wen_zhong_xin/2003-08/07 追踪“三峡电”旅程
/gb/jschina/node1759 做好“西电东送”大文章
/scenes01
超导发展中中国科学家贡献
朱籍校经院长武士：，为任中香国港科科学技学而院大不思外学则罔●▂●思而不学则殆赵士员持续忠，和更新，贤任博欢 ：中士为科生中院导国物师科理学所院研院究10 迎收藏
超导的应用
在电力能源方面的应用（包括输电电缆、 线流器、电动机、发电机、变压器、超导 储能系统等)
美国能源部的专家认为"超导电力技术是21世纪电力工业唯 一的高技术储备"，日本专家也认为"发展超导电力技术是 在21世纪保持尖端优势的关键所在"。输电电缆被认为是 实现高温超导应用的最有希望的领域 .
5
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估算
输电线上电流为 I：
根据 P＝I·U 得：I＝P/U＝800（A）
输电线上损失的电功率为 P损： 根据要求： P损＝P·η＝2×104（W）
输电线上电阻值为 R：
根据 P损＝I2·R 得：R≈3.1×10－2（Ω） 输电线的横截面积为 S：
根据
R
2L S
得：S ≈1.0×10－2（m2）
第四项任务 通过网络资料的查找和整合制作幻灯片，包含以下内容：
政平换流站为什么不叫政平变电站？（可以用自己理解的 话描述）
列举政平换流站的主要技术参数（仅列举不要求理解） 选择在常州政平建立换流站对于三峡西电东送的意义何在？ 资源链接 三峡工程/index/information/detail 能源大调配/special/822/-1/58411.html 常州政平换流站
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交流输电是否存在问题？
不仅受到电阻造成的电压损失 而且还受到输电导线的电感作用而导
致电压的损失 同时还会因为输电导线与周围形成的
电容造成的电压损失
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如何解决交流输电造成的困难？
直流输电 直流输电又会存在哪些问题？请同
电能的输送 /wuli/dlss/007.htm
输电与配电 /Resource/GZ/GZWL
直流变交流实验器
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21
/3rd迎e收藏x/zpzs/wl/281.htm
应用远距离输电原理来确定升压变 压器和降压变压器的匝数比
要求：输电线上损失的电能不超出输 送电能的10％
输送的电能为：P＝2.0×105（W） 输电线电阻为：R＝0.5（Ω） 电站输出电压为：U1＝250（v） 用户得到电压为：U4＝220（v）
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电能的输送
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1
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从下列演示实验中发现什么问题？
电站往远处送电
R
电
用
站
户
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2
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如何解决出现的问题？
减小输电线上电阻 提高输电电压
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3
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如何减小输电线上的电阻?
交流输电与直流输电 /wuli-kg
直流输电的优势与前景 /technic
直流输电的优势及适用场合
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20
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第三项任务 通过网络资料和已有的知识制作幻灯片，包含以下内容
13
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演示提高输电电压后输电情况
输电电压提高17倍，看输电效果
R 电 站
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14
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实验数据
输电电压
低压送电 6.0 高压送电 106.5
用户 得到电压
2.4
106.2
线路上 损失电压
3.6
0.3
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15
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估算输电线的横截面积应多大？
要求：输电线上损失的电能不超出输送电 能的10％
输送的电功率为：P＝2.0×105（W） 输送距离为：L＝1.0×104（m） 输电线的材料为银，其电阻率为：
ρ银＝1.6×10－8（Ω·m） 输电电压为：U＝250（v）
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用超导做输电线
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7
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超导简介
超导发展史： /kepu/
超导技术应用： /index.asp
高温超导电缆： /index.asp
学们完成下列四项任务中一项。 网址：
/sdjs/
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18
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第一项任务 阅读有关电能输送历史的材料，分析电能输 送的历史可 以分成哪几个阶段，可以从哪几 方面描述这一阶段的输电特征（如代表人物，
典型技术等）？
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卡末林·昂尼斯(Kamerlingh Onnes)
荷兰物理学家， 1853年9月21日生 于荷兰的格罗宁 根。因1908年制 成液氦，1911年 发现超导现象获 1913年诺贝尔物 理学奖．
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减小输电线的电阻率 铁的电阻率: ρ 铁＝1.0×10－7（Ω ·m） 铝的电阻率: ρ 铝＝2.9×10－8（Ω ·m） 铜的电阻率: ρ铜＝1.7×10－8（Ω ·m） 银的电阻率: ρ银＝1.6×10－8（Ω ·m）
增大输电线的横截面积S
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作业
P2271、3、4、5
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23
迎收藏Biblioteka 学而不思则罔●▂●思而不学则殆 持续更新，欢
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第二项任务
请你根据资料自己设计一个表格，在表中将交流输电 与直流输电的优缺点作一比较。
资源链结：
直流输电 /Netcollege/DJTD
高压直流远距离输电 /jyz/wuli
比较交流输电与直流输电的过程 （经过哪些步骤）
根据二极管的单向导电性能，利用变压器设计一个交 流变直流的电路图，并试着说明是如何将交流变为直 流的；
利用变压器设计一个直流变交流的电路图，并试着说 明是如何将直流变为交流的。
资源链接：
整流电路 /article/20020805