变压器课件(高二物理公开课).ppt

用电器 额定工作电压 用电器 额定工作电压 家用冰箱 , 洗衣机 220V 机床上的照明灯 36V 扫描仪 12V 防身器 3000V 手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 几万伏 录音机 6V 9V 12V 彩色电视机显像管 十几万伏 但我们国家民用统一供电均为 220V，那么如何使这些 额定电压不是 220V的电器设备正常工作的呢？ 发电站的巨型变压器 民用的变压器 第四节、变压器 一、变压器的构造 1示意图 2电路图中符号 3构造 (1)闭合铁芯 (2)原线圈 (初级线圈 )：其匝数用 n l表示 (3)副线圈 (次级线圈 )：其匝数用 n 2表示。 (4)输入电压： U 1 输出电压： U2 二、变压器的工作原理 ：（互感） 原线圈中交变电流 铁芯中产生交变磁通量 副线圈中产生感应电动势 E2 副线圈中交变电流 铁芯中产生交变磁通量 原线圈中产生感应电动势 E1 1、能量转化： 电能 磁场能 电能 2、理想变压器： （ 1）变压器铁芯内无漏磁（ 电能完全转化 ） （ 2）原、副线圈不计内阻（ 线圈不发热 ） 三、理想变压器的 变压规律 设：原线圈的匝数为 n1，副线圈的匝数为 n2，穿过线圈的磁通量的变化率为 / t 则：原线圈的电动势为 E1 n1 / t 副线圈的电动势为 E2 n2 / t 得： E1/E2 n1/n2 又： U 1 E1 U2 E2 U1/U2=n1/n2 理想变压器原副线圈的端电压之比等于 这两个线圈的匝数比 当 n 2n1时： U2U1 （ 升压变压器 ） 当 n2<n1时 : U2<U1 （ 降压变压器 ） 变压器的原副线圈的电流 I1、 I2之间又有什么关系呢？ 提示： 实际的变压器 正常工作时，有一部分能量损失， 但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的 效率 能达 到 97 99.5 ，这样的变压器我们可以认为是 理想变 压器 ，即它们的输入电功率等于输出的电功率 P入 P出 请同学们推道出理想变压器的变流规律 四、理想变压器的 变流规律： 推导： P 入 P出 I1U1 I2U2 又： U 1/U2=n1/n2 得： I1/I2=n2/n1（ I1n1=I2n2） 变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比 电压 高 的线圈匝数 多 ，通过的电流 小 ，可以用 较 细 的 导线绕制， 电压 低 的线圈匝数 少 ，通过的电流 大 ，应当用 较 粗 的导线绕制 例 1 关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是( ) A.原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少 磁场能的损失，有效地传送电能 . B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线 圈短路，造成危险 . C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压 D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈 也有电压输出 . ACD 如图，一台理想变压器，原线圈 2200匝，副 线圈 440匝，并接一个 100的负载电阻若把 原线圈接在 220V交流电源上，则电压表示数 为 _V,电流表示数为 _A 例 2 若上面接的是 220V恒定电流电源 电压表示数 V, 电流表示数 A 44 0.44 0 0 例 3 如图 14-18所示是一个理想变压器 ,K为单刀双掷电 键 ,P是滑动变阻器滑动触头 ,U1为加在原线圈两端的 电压 ,I1为原线圈上的电流强度 ,则 ( ) A.保持 U 1及 P的位置不变 ,K由 a合在 b时 ,I1将增大 B.保持 P的位置及 U1不变 ,K由 b合在 a时 ,R消耗的功 率减小 C.保持 U1不变 ,K合在 a处 ,使 P上滑 I1将增大 D.保持 P的位置不变 ,K合在 a时 ,若 U1增大 ,I1将增大 ABD 五、几种常用的变压器 1、自耦变压器 特点：只有一个线圈，可升压，也可降压 2、调压变压器 特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节 思考： 一般来说，交流电压在输送的时候电压很 高，电流也相对较大，这样就要求有很 大量程 的电表才能进行测量，但是用大量程电表去测 量，一方面 不安全 ，另一方面，制作的 技术要 求也很高 ，不合实际。 有什么办法可以克服这个困难呢？ 3、互感器 分类：电压互感器和电流互感器 补 1 一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻， 下列哪些方法可使输入功率增加为原来的 2倍 （ ） A.次级线圈的匝数增加为原来的 2倍 B.初级线圈的匝数增加为原来的 2倍 C.负载电阻变为原来的 2倍 D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的 2倍 补 2 在图所示的电路中，理想变压器的变压比为 2 1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡 L3和 L4恰能正常工作，那么 （ ） A. L1和 L2都能正常工作 B.L1和 L2都不能正常工作 C.L1和 L2中只有一个能正常工作 D.条件不足，无法判断 六、补充 一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电 流关系 2 1 2 1 n n U U 3 1 3 1 n n U U 3 2 3 2 n n U U （ 1）电压关系 （ 2）电流关系 根据 P入 =P出 ， I1U1=I2U2+I3U3 I1n1=I2n2+I3n3 例 4 如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为 n1 n2 n3=10 5 1，其中 n1作为原线圈接到 220V交流电源上，两个副线圈分别与 R2和 R3组 成闭合回路，已知通过 R3的电流 I3=2A，电阻 R2=110欧，则通过 R2的电流是多少？原线圈中 的电流是多少 ？