变压器(专业经典)总结教学提纲.ppt

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1、5.4 变压器高二物理组第一页，共26页。用电器用电器额定工作电压额定工作电压用电器用电器额定工作电压额定工作电压随身听随身听3V3V机床上的照明灯机床上的照明灯36V36V扫描仪扫描仪12V12V防身器防身器3000V3000V手机充手机充电器电器4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显黑白电视机显像管像管一万五千多伏左一万五千多伏左右右录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机显彩色电视机显像管像管两万五千伏左右两万五千伏左右 但我们国家民用统一供电均为但我们国家民用统一供电均为220V220V，那么如何使这些额定电压不是，那么如何使这些额定电压

2、不是(b shi)220V(b shi)220V的电器设备正常工作的呢？的电器设备正常工作的呢？第二页，共26页。几种(j zhn)常见的变压器第三页，共26页。一、变压器的构造一、变压器的构造(guzo)(guzo)1.1.示意图示意图 U U1 1U U2 2 n n1 1n n2 2原原线线圈圈副副线线圈圈铁铁芯芯2.2.构造构造(guzo)(guzo)：（1 1）闭合）闭合(b h)(b h)铁芯铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）（绝缘硅钢片叠合而成）（2 2）原线圈（初级线圈）原线圈（初级线圈）：其匝数用：其匝数用n n1 1表示表示（3 3）副线圈（次级线）副线圈（次级线圈）：其匝数用圈

3、）：其匝数用n n2 2表示表示（4 4）输入电压：）输入电压：U U1 1;输出电压：输出电压：U U2 2.第四页，共26页。3.3.电路图中符号电路图中符号(fho)(fho)n n1 1n n2 2问题：变压器副线圈和原线圈电路问题：变压器副线圈和原线圈电路(dinl)(dinl)是否是否相通？相通？变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压接交变电压(diny)U1(diny)U1后，副线圈电压后，副线圈电压(diny)U2(diny)U2是怎样产生的？是怎样产生的？铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘 U U1 1U U2 2 n n1 1n

4、 n2 2第五页，共26页。二、变压器的工作二、变压器的工作(gngzu)(gngzu)原理原理-互感互感(hgn)(hgn)现象现象 变压器通过变压器通过(tnggu)(tnggu)闭合铁芯，闭合铁芯，利用互感现象实现了利用互感现象实现了电能（电能（U1U1、I1I1）到磁）到磁场能（变化的磁场）场能（变化的磁场）再到电能（再到电能（U2 U2、I2I2）转化。）转化。原原线线圈圈副副线线圈圈铁芯铁芯 U U1 1U U2 2n n1 1n n2 2思考：若给原线圈接直流电压思考：若给原线圈接直流电压U U1 1，副线圈电压副线圈电压U U2 2？U U2 20 0第六页，共26页。理想(l

5、xing)变压器 如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种(y zhn)理想化模型。无铜损、磁损、铁损无铜损、磁损、铁损1 1、原副线圈没有电阻；、原副线圈没有电阻；2 2、无磁通量漏失、无磁通量漏失(lu(lu sh)sh)；3 3、铁芯不发热。、铁芯不发热。第七页，共26页。三、理想三、理想(lxing)(lxing)变压器的变压器的变压规律变压规律I I1 1I I2 2n n1 1n n2 2U U1 1U U2 2原、副线圈中产生原、副线圈中产生(chnshng)(chnshng)的感应电

6、动的感应电动势分别是：势分别是：E E1 1=n=n1 1/t tE E2 2=n=n2 2/t t若不考虑若不考虑(kol)(kol)原副线圈原副线圈的内阻有的内阻有 U1=E1 U1=E1 U2=E2 U2=E2 第八页，共26页。理想变压器原副线圈的端电压之比等理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个于这两个(lin)(lin)线圈的匝数之比线圈的匝数之比n2 n1 U2U1 -n2 n1 U2U1 -升压升压(shn y)(shn y)变压器变压器n2 n1 U2 U1 -n2 n1 U2 U1 -降压降压(jin y)(jin y)变压器变压器第九页，共26页。四、理想四、理想(lx

7、ing)(lxing)变压器的变压器的变流规律变流规律1.1.理想变压器输出功率应等于理想变压器输出功率应等于(dngy)(dngy)输入输入功率功率即即:U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2P P出出=P P入入第十页，共26页。2 2、理想变压器原副线圈的电流、理想变压器原副线圈的电流(dinli)(dinli)跟它们的匝数成反比跟它们的匝数成反比此公式此公式(gngsh)(gngsh)只适用于一个副线圈的变压器只适用于一个副线圈的变压器第十一页，共26页。五、几种五、几种(j zhn)(j zhn)常常用变压器用变压器1.1.自耦变压器自耦变压器U U2 2U U1 1A

8、AB BP PU U1 1U U2 2n n1 1n n2 2升压升压(shn(shn y)y)变压器变压器n n1 1n n2 2U U1 1U U2 2降压降压(jin y)(jin y)变压器变压器问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变压器？压器？自耦变压器的自耦变压器的原副线圈共用一个原副线圈共用一个线圈线圈第十二页，共26页。2.2.互感器互感器 A A电流电流(dinli)(dinli)互感器互感器电压电压(diny)(diny)互互感器感器V V 使用时把原线圈与电路并联(bnglin)，原线圈匝数多于副线圈匝数 使用时把原线圈使用时把原线圈

9、与电路串联，原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数匝数少于副线圈匝数（为了安全，互感器的铁壳和副线圈应该接地。）（为了安全，互感器的铁壳和副线圈应该接地。）第十三页，共26页。一、变压器的构造一、变压器的构造(guzo)(guzo)1 1示意图示意图 2 2电路图中符号电路图中符号 3 3构造构造(guzo)(guzo)：二、变压器的工作原理：二、变压器的工作原理：1 1、互感现象：原、副线圈中由于有交变、互感现象：原、副线圈中由于有交变(jio bin)(jio bin)电流而发生电流而发生 的互相感应现象的互相感应现象 2 2、能量转化：电能、能量转化：电能磁场能磁场能电能电能 3 3

10、、理想变压器、理想变压器 P P入入P P出出三、理想三、理想(lxing)(lxing)变压器的变压变压器的变压规律规律 U1/U2=n1/n2 U1/U2=n1/n2四、理想变压器的变流规律：四、理想变压器的变流规律：I I1 1/I/I2 2=n=n2 2/n/n1 1 五、常用变压器五、常用变压器小结小结第十四页，共26页。练练1 1、理想变压器原、副线圈的匝数比、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2n1:n24 4：1 1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表割磁感线时，图中电流表A1A1的示数的示数12mA12m

11、A，则电流，则电流表表A2A2的示数为的示数为 （）A A3mA B3mA B0 0 C C48mA D48mA D与负载与负载(fzi)R(fzi)R的值有关的值有关B B第十五页，共26页。1801803 3 A A练练2 2、一理想、一理想(lxing)(lxing)变压器，原线圈匝数变压器，原线圈匝数n1=1100n1=1100，接在电压，接在电压220V220V的交流电源上，当的交流电源上，当它对它对1111只并联的只并联的“36V“36V，60w”60w”的灯泡供电时，的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_n2=_，通过原线圈的电

12、流，通过原线圈的电流 I1=_ I1=_。第十六页，共26页。A AV VR R1 1R R2 2S SA.U A.U 增大增大(zn d)(zn d)、I I 增大增大(zn d)(zn d)、P1 P1 增大增大(zn d)(zn d)C C.U.U 减小、减小、I I 减小、减小、P P1 1 减小减小D D.U.U 不变、不变、I I 减小、减小、P P1 1 不变不变B.U B.U 不变、不变、I I 减小、减小、P1 P1 增大增大(zn d)(zn d)练练3 3、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。变压后接用

13、电器，线路电阻不计。S S原来闭合，且原来闭合，且R1=R2R1=R2，现将，现将S S断开断开(dun ki)(dun ki)，那么交流电压表，那么交流电压表的示数的示数U U、交流电流表的示数、交流电流表的示数I I 和用电器上和用电器上R1R1的功的功率率P1P1将分别是：（将分别是：（）D D第十七页，共26页。U U1 1I I1 1I I2 2n n1 1n n2 2U U2 2R R变压器输入输出电压变压器输入输出电压(diny)(diny)、电流、功率大、电流、功率大小之间的因果关系小之间的因果关系 1.1.输入功率输入功率(gngl)P1(gngl)P1由输出功率由输出功率(

14、gngl)P2(gngl)P2决定；决定；P P1 1P P2 22.U12.U1由电源由电源(dinyun)(dinyun)决定；决定；3.U3.U2 2由由U U1 1和匝数比决定；和匝数比决定；U U2 2n n2 2/n/n1 1UU1 14.I4.I2 2由由U U2 2和负载决定；和负载决定；I I2 2U U2 2R R5.I5.I1 1由由I I2 2和匝数比决定；和匝数比决定；I I1 1n n2 2/n/n1 1II2 2第十八页，共26页。六、有多个副线圈的理想六、有多个副线圈的理想(lxing)(lxing)变压器的问变压器的问题题 一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原

15、线圈一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为匝数为n1n1，两个副线圈的匝数分别，两个副线圈的匝数分别(fnbi)(fnbi)为为n2n2和和n3n3，相应的电压分别，相应的电压分别(fnbi)(fnbi)为为U1U1、U2U2和和U3U3，相应，相应的电流分别的电流分别(fnbi)(fnbi)为为I1I1、I2I2和和I3I3，根据变压器的，根据变压器的工作原理可得：工作原理可得：第十九页，共26页。第二十页，共26页。练练4 4、一台理想变压器原线圈匝数、一台理想变压器原线圈匝数n1n111001100匝，匝，两个两个(lin)(lin)副线圈的匝数分别是副线圈的匝数分别是n2n26

16、060匝，匝，n3n3600600匝。若通过两个匝。若通过两个(lin)(lin)副线圈中的副线圈中的电流分别为电流分别为I2I21A1A，I3I34A4A，求原线圈中的电流。，求原线圈中的电流。2.24A2.24A第二十一页，共26页。练练5 5、如如图图所所示示：理理想想变变压压器器的的交交流流输输入入电电压压(diny)U1=220V(diny)U1=220V，有有两两组组副副线线圈圈，其其中中n2=36n2=36匝匝，标标有有“6V“6V，9W”9W”、“12V“12V，12W”12W”的的灯灯泡泡分分别别接接在在两副线圈上均正常发光，求：两副线圈上均正常发光，求：（1 1）原线圈的匝

17、数为）原线圈的匝数为n1n1和另一副线圈的匝数和另一副线圈的匝数n3.n3.（2 2）原线圈的电流）原线圈的电流I1I1。n n3 3n n2 2n n1 1（1 1）n n1 1 13201320匝匝 n n3 3=72=72匝匝 （2 2）I I1 1=0.095A=0.095A第二十二页，共26页。练练9 9、如如图图所所示示，一一理理想想变变压压器器原原、副副线线圈圈的的匝匝数数 比比 为为 n1n1：n2=3n2=3：1 1，有有 四四 只只 相相 同同 的的 灯灯 泡泡(dngpo)(dngpo)连连入入电电路路中中，若若灯灯泡泡(dngpo)L2(dngpo)L2、L3L3、L4L4均均能能正正常常发发光光，则则灯灯泡泡(dngpo)L1(dngpo)L1 （）A A、也能正常发光、也能正常发光B B、较另三个灯暗些、较另三个灯暗些C C、将会烧坏、将会烧坏D D、不能确定、不能确定n n2 2n n1 1L L3 3L L4 4L L1 1L L2 2A A第二十六页，共26页。