《【物理】5.4《变压器》课件（人教新课标选修3-2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【物理】5.4《变压器》课件（人教新课标选修3-2）（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5.4 变压器,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？,几种常见的变压器,一、变压器的构造,1.示意图,原线圈,副线圈,铁芯,2.构造：,（1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）,（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示,（3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示,（4）输入电压：U1; 输出电压：U2.,3.电路图中符号,问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？,变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？,铁芯与线圈互相绝缘,二、变压器的工作原理,-互感现象,变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了
2、电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（ U2、I2）转化。,原线圈,副线圈,铁芯,思考：若给原线圈接直流电压U1， 副线圈电压U2 ？,U20,理想变压器,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理想化模型。,无铜损、铁损、磁损,三、理想变压器的变压规律,原、副线圈中产生的感应电动势分别是：,E1=n1/ t,E2=n2/ t,若不考虑原副线圈的内阻有 U1=E1 U2=E2,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之比,n2 n1 U2U1 -升压变压器,n2 n1 U2 U
3、1 -降压变压器,四、理想变压器的变流规律,1.理想变压器输出功率应等于输入功率,即:,U1I1=U2I2,P出= P入,2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比,此公式只适用于一个副线圈的变压器,五、几种常用变压器,1.自耦变压器,升压变压器,降压变压器,问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变压器？,自耦变压器的原副线圈共用一个线圈,2.互感器,电流互感器,电压互感器,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,钳式电流仪,一、变压器的构造 1示意图 2电路图中符号 3构造：,二、变压器的工作原理： 1、互感现象：原、副线圈中
4、由于有交变电流而发生 的互相感应现象 2、能量转化：电能磁场能电能 3、理想变压器 P入P出,三、理想变压器的变压规律: U1/U2=n1/n2,四、理想变压器的变流规律： I1/I2=n2/n1,五、常用变压器,小 结,练习1、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n24：1，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A1的示数12mA，则电流表A2的示数为 （ ） A3 mA B0 C48 mA D与负载R的值有关,B,180,3 A,练习2、一理想变压器，原线圈匝数n1= 1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”的灯泡供电时，灯泡正
5、常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_，通过原线圈的电流 I1 =_。,C,练习3、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则 ( ) A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4 A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4 A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6 A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为3.6 A,练习4、为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图 问： （1）电路正常工作时，b线圈是没有电流的，原
6、因是什么？ （2）如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈为什么会产生感应电流？,答案 （1）电流互感器a侧两线圈完全相同，流过两线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，b侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流,（2）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回发电厂，a侧两线圈电流大小不等，产生“剩余电流”在铁芯中产生变化的“剩余磁通”，b侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流,A. U 增大、I 增大、P1 增大,C. U 减小、I 减小、P1 减小,D. U 不变、I 减小、P1 不变,B. U 不变、I 减小、P1 增大,练习5、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压
7、，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和用电器上R1的功率P1将分别是 （ ）,D,U1,变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系,1.输入功率P1由输出功率P2决定；,P1P2,2.U1由电源决定；,3.U2由U1和匝数比决定；,U2n2/n1U1,4.I2由U2和负载决定；,I2U2R,5.I1由I2和匝数比决定；,I1n2/n1I2,六、有多个副线圈的理想变压器的问题,一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，相应的电压分别为U1、U2和U3，相应的电流分别为I
8、1、I2和I3，根据变压器的工作原理可得：,例1、一台理想变压器原线圈匝数n11100匝，两个副线圈的匝数分别是n260匝，n3600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I21 A，I34 A，求原线圈中的电流。,2.24 A,练习1、如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220 V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6 V，9 W”、“12 V，12 W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求： （1）原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3. （2）原线圈的电流I1。,（1）n1 1320匝 n3= 72匝 （2）I1=0.095 A,例2、在绕制变压器时，某学生误将两个线圈绕在如图所
9、示变压器左右两臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中部的臂，已知线圈的匝数之比n1:n22：1.在不接负载的情况下，则（ ） A当线圈1输入电压为220 V时， 线圈2输出电压为110 V B当线圈1输入电压为220 V时， 线圈2输出电压为55 V C当线圈2输入电压为110 V时， 线圈1输出电压为220 V D当线圈2输入电压为110 V时， 线圈1输出电压为110 V,BD,练习2、一理想变压器如图所示，在n1两端接交流电U1220 V，n1为4400匝，n2为1100匝。若要使U3U2，求n3。,n32200匝,例3、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相等。a b端加一交流电压U后， （1）两电阻消耗的功率之比为多少？ （2）两电阻两端电压之比为多少？ （3）B电阻两端电压为多少？,（1）1:16,（2）1:4,练习3、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均能正常发光，则灯泡L1 （ ） A、也能正常发光 B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏 D、不能确定,n2,n1,L3,L4,L1,L2,A,
