【课件】变压器 高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第二册）.pptx

3.3 变压器第二章 电磁感应 生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。生活中用电器的电压变压器是如何改变电压的呢？一、变压器的原理1.构造构造：铁芯：铁芯：绝缘硅钢片叠合而成绝缘硅钢片叠合而成原线圈：原线圈：与交流与交流电源电源相连的线圈，也叫相连的线圈，也叫初级线圈初级线圈副线圈：副线圈：与与负载负载相连的线圈，也相连的线圈，也叫次级线圈叫次级线圈副线圈副线圈2.2.变压器的示意图变压器的示意图铁芯铁芯原线圈原线圈副线圈副线圈原线圈原线圈铁芯铁芯电路中的符号电路中的符号n n2 2n n1 1一、变压器的原理原原线线圈圈接接交交变变电电流流变压器变压器的的基本原理是利用基本原理是利用原线圈原线圈和和副线圈副线圈之间的之间的互感互感现象现象3.3.变压器的原理变压器的原理原线圈中原线圈中产产生交变生交变磁场磁场铁铁芯芯构成构成磁回路磁回路副线圈产生副线圈产生感应电动势感应电动势I I1 1I I2 2原线圈原线圈副线圈副线圈铁芯铁芯1.若原线圈接交流电压U1，副线圈电压U2=？2.原、副线圈电压与什么因素有关系？实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系1.实验数据：实验次数原线圈匝数n1副线圈匝数n2原线圈电压U1副线圈电压U2n1/n2U1/U218004008V3.68V22.228001008V0.9V88.932001008V3.61V22.2414001008V0.5V1416从实验数据来看，原副线圈电压之比是否等于它们的匝数之比？实验数据没有严格遵从这样的规律，是为什么？变压器的变压器的能量损耗能量损耗铜损铜损铁损铁损磁磁损损线圈线圈电阻电阻发热发热涡流涡流现象发热现象发热漏磁漏磁损失能量损失能量理想变压器理想变压器磁通量全部磁通量全部集中在铁心内集中在铁心内P1P21=2电能没有电能没有发热发热损耗损耗4.4.理想变压器理想变压器没有能量损耗的变压器叫作理想变压器。二、电压与匝数的关系1.实验分析：理想变压器原、副线圈的电压跟它们的匝数成正比。U2 RU1n1n2设穿过原线圈磁通量为设穿过原线圈磁通量为1 1，穿过副穿过副线圈磁通量为线圈磁通量为2 2。1=21=2理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：U1=E1 U2=E2 2.理论分析：n2 n1 U2U1升压变压器 n2 n1 U2 U1降压变压器（1 1）电压）电压关系关系 若若变压器有变压器有多个副线圈多个副线圈,其电压与匝数的其电压与匝数的关系依然成正比：即关系依然成正比：即3.变压器中电压、电流、功率之间的关系 理想变压器：理想变压器：U1I1=U2I2（只适用于一个副线圈）P1P2P=UI 原原副线圈中的副线圈中的电流之比电流之比等于等于线圈匝数的反比线圈匝数的反比（2 2）电流电流关系关系 变压器变压器高压线圈匝数多高压线圈匝数多而通过的电流小而通过的电流小,可用较可用较细的导线细的导线绕制绕制,低低压线圈匝数少压线圈匝数少而通过的电流大而通过的电流大,应用较应用较粗的导线粗的导线绕制。绕制。若若有有多多个个副线圈副线圈则电流与匝数关系为则电流与匝数关系为 n1I1=n2I2+n3I3+P入入=P出出（3 3）电压电压、电流、功率之间的因果关系、电流、功率之间的因果关系 电压关系：功率关系：P入=P出电流关系：理想变压器的三个决定关系多个副线圈情况下的电压、功率和电流关系电压关系：功率关系：P入=P出电流关系：I2n2U2 I1n1U1I3n3U3 U1U2I2I1（3 3）电压电压、电流、功率之间的因果关系、电流、功率之间的因果关系 U U1 1由电源决定由电源决定U U2 2由由U U1 1和匝数比决定：和匝数比决定：I I2 2由由U U2 2和负载决定：和负载决定：I I1 1由由I I2 2和匝数比决定：和匝数比决定：输入功率输入功率P P1 1由输出功率由输出功率P P2 2决定：决定：P1P2P14.几种常用变压器(1)自耦变压器:U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器自耦变压器的原副线圈共用一个线圈(2)互感器:A电流互感器电压互感器V 使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数 我们我们知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的中能量是如何转化的?n1n2铁芯铁芯U U1 1U U2 2原线圈原线圈副线圈副线圈I I1 1I I2 2原线圈原线圈上由变化上由变化的电流激发了一的电流激发了一个变化的个变化的磁场磁场铁芯铁芯使这个变化的磁场使这个变化的磁场几乎全部穿过了几乎全部穿过了副线圈副线圈副副线线圈圈上上产产生生了了感应电流感应电流电场能电场能磁场能磁场能电场能电场能磁场能磁场能1.1.变压器原理：变压器原理：2.2.理想变压器特点：理想变压器特点：变压器铁芯内无漏磁变压器铁芯内无漏磁原、副线圈原、副线圈不计电阻不计电阻忽略铁忽略铁芯中无涡流、芯中无涡流、铁铁芯不漏磁芯不漏磁3.3.理想变压器规律理想变压器规律：功率关系：功率关系：P P入入=P=P出出频率关系：频率关系：f 1 =f 2电压关系：电压关系：电流关系：电流关系：利用利用互感现象互感现象实现实现电能电能到到磁场能磁场能到到电能电能的转化和传递。的转化和传递。【课堂小结】没有能量损耗的变压器4.多个副线圈情况下的电压、功率和电流关系电压关系：功率关系：P入=P出电流关系：I2n2U2 I1n1U1I3n3U3 【课堂练习】A【课堂练习】D【课堂练习】C【课堂练习】BC