变压器课件(高二物理公开课)

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1、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?,第四节、变压器,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nl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:U2,二、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

2、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E1n1/t,副线圈的电动势为E2n2/t,得: E1/E2n1/n2,又:U1E1 U2E2,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n2n1时:,U2U1 (升压变压器 ),当n2n1时: U2U1 ( 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9799.

3、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,I1U1I2U2,又:U1/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

4、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U1及P的位置不变,K由a合在b时,I

5、1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

6、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21,四个灯泡完全相同,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,(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n1n2n3=1051,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?,

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