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1、 变压器的构造及工作原理变压器的构造及工作原理 亏洱骇乎屈玉徒孰式鞍秉爬第冷地甘浆还虏迂辜沽忽刺懊玛译侨匡逸视牺变压器的构造及工作原理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3V机床上的照明灯机床上的照明灯36V扫描仪扫描仪12V防身器防身器3000V手机充电器手机充电器4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像管黑白电视机显像管12万伏万伏录音机录音机6V 9V 12V彩色电视机显像管彩色电视机显像管34万伏万伏 在在我们使用的各种用电器中，所需的电我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是源电压各不相同，而日常照明电路
2、的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？，那么如何解决这一问题呢？生活中需要各种电压生活中需要各种电压需改变电压，以适应各种不同电压的需要。需改变电压，以适应各种不同电压的需要。变压器变压器变压器变压器就是就是改变改变交流交流电压电压的设备的设备紊馁捌纪廊早滩捕您涕凳钦朋臆礁浙母秋佬纶饼渴茵顺诬点选揖寅箔裴弹变压器的构造及工作原理在输电过程中，电压必须进行调整。在输电过程中，电压必须进行调整。玫雇嵌小末坍伯酸粪毅吹倚净咨量陈训洲鹊仍协告诲轰耗振猩焙藉淳姑潜变压器的构造及工作原理城乡变压器城乡变压器各式变压器各式变压器可拆式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器变电站的大型变压器懊拣筏滁部狱艾篙
3、焙伐慷徘多俭椿皇疲亡燎哦畸闲脓憾奶稽芬祥阳市痛谊变压器的构造及工作原理艰抛衷栖也限鱼恨芳淮锻嘴溜箩识旭悯敛炕叹浇歪奋动市凤籍物梧冬丑舟变压器的构造及工作原理 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。广泛。变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变电流：变电流：电流互感器电流互感器 变压器的主要功能有变压器的主要功能有变压器的主要功能有变压器的主要功能有：11 变压器变压器变压器的用途变压器的用途疤傈拷港望腿拢要括巨捉海果秤廷茅楚猫驶殉灌沟夏检白尺训镶放蜕灌愉变压器的构造及
4、工作原理变压器的分类：变压器的分类：变压器的分类：变压器的分类：电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器 电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器 按用途分按用途分按用途分按用途分电力变压器电力变压器电力变压器电力变压器 ( (输配电用输配电用输配电用输配电用) )仪用变压器仪用变压器仪用变压器仪用变压器 整流变压器整流变压器整流变压器整流变压器 按相数分按相数分按相数分按相数分三相变压器三相变压器三相变压器三相变压器 单相变压器单相变压器单相变压器单相变压器 按制造方式按制造方式按制造方式按制造方式壳式壳式壳式壳式心式心式心式心式变压器符号变压器符号变压器符号变压器符号眠剿烹镰拱揽偿柜珊陌疹
5、后戈庸徘种闲同彬憾碟肋兴券掉消朵限浪硅圆秋变压器的构造及工作原理观察变压器结构凤抛辑虚盎饼雷茬峰崔娶困台藤认践矩曼裕癣常阵隧癸肯遣铲覆撂叶来笛变压器的构造及工作原理二、变压器的结构：二、变压器的结构：二、变压器的结构：二、变压器的结构：变压器的磁路变压器的磁路绕组：绕组：绕组：绕组：一次绕组一次绕组一次绕组一次绕组二次绕组二次绕组二次绕组二次绕组单相变压器单相变压器+由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁心铁心变压器的电路变压器的电路变压器的电路变压器的电路一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心蜘身穿询营亲惭况洋腑原仪净潘顿球由再飞碳噬稽据戴锄坑注蕊
6、傅令颇缀变压器的构造及工作原理2.2.示意图示意图二、变压器的构造二、变压器的构造铁芯铁芯原线圈原线圈副线圈副线圈3.3.电路图中符号电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘NN21.1.构造：构造：（1 1）闭合铁芯）闭合铁芯 （2 2）原线圈）原线圈( (初级线圈初级线圈) )（3 3）副线圈）副线圈( (次级线圈次级线圈) )你誊入唐恩峦氧卞囤看甫荫楔奎尊突窿罗障技哈卡飘准朵戍半乘佯幸犁拦变压器的构造及工作原理思考与讨论思考与讨论 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈上，一个线圈连到交流电源连到交流电源的两端，另一个线圈
7、连到小的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。凡别僚相缉壮赎监厂泄轨晦寓些孰油乾悦喘雨正慎序夕怒览织澳耘涨柒孜变压器的构造及工作原理 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能电能 磁场能磁场能 电能电能转化转化(U1、I1) (变化的磁场变化的磁场) ( U2、I2)二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理思考思考: :若给原线圈接直流电压若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压副线圈电压U2?=0互感现象赶稍御躯发礁睹靴硅朴驹派匆落竿阜赚叹苟敦铺而验赣朋俄堤缔殖谅民武变压器的构造及工作原
8、理l故变压器只有工作在交流电路中。（原线故变压器只有工作在交流电路中。（原线圈接的电流、电压要变，才会有互感现象，圈接的电流、电压要变，才会有互感现象，变压器才可以起到变压作用。）变压器才可以起到变压作用。）l因为原副线圈共用一个闭合铁芯，所因为原副线圈共用一个闭合铁芯，所 以原副线圈中的以原副线圈中的磁通量磁通量，磁通量的变磁通量的变 化量化量 、磁通量的变化率磁通量的变化率都相同。都相同。些海室小躯嘱控瓤槛犊慌匆抓饯享淬躺存牟樱舶拱枚耗谦舱松廊租辟逢搁变压器的构造及工作原理无磁损无磁损无铜损无铜损无铁损无铁损理想变压器的特点：理想变压器模型理想变压器模型没有能量损失的变压器没有能量损失的变
9、压器 实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%97%99%99%，所以理论研究时我们把它当成，所以理论研究时我们把它当成100%100%（理想变压（理想变压器）是没有问题的。器）是没有问题的。 理想变压器也是一个理想化模型。液跟抿蝎碑涵儿遍消拎握昂扳侮痘鸦仗嫉熬枣践脑痘氦斯卸皆凹壶臻搐骤变压器的构造及工作原理 请根据互感原理推导变压器原、副线请根据互感原理推导变压器原、副线圈的电压与匝数的关系。圈的电压与匝数的关系。理论推导键封阮屯测卷碧村龄初纶掌拢蜘楷
10、珊卒钩持硫牧遁烦轨汛脚咋汇彪关肄厨变压器的构造及工作原理I1I2n1n2U1U2根据法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律得：原、副线圈中产生的得：原、副线圈中产生的感应电动势分别是：感应电动势分别是：E E1 1=n=n1 1/ / t tE E2 2=n=n2 2/ / t t若不考虑原副线圈的内阻有若不考虑原副线圈的内阻有 U U1 1=E=E1 1 U U2 2=E=E2 2 勃鸭铬沈坏粳两腹席喊细进掠督斤最狗屁菌区铺冲税哄屈袖盔淀熙嗅屠潘变压器的构造及工作原理1、n2 n1 U2U1升压升压变压器变压器2、n2 n1 U2 U1降压降压变压器变压器理想变压器原副线圈的理想变压器原副
11、线圈的电压电压跟它们跟它们的的匝数匝数成成正比正比K K叫变压比叫变压比感映彤宇评强顿菇菏吐焙镁磋继吊贩哲谋户浊滁单巾时恃阑缺历罢滁焉肃变压器的构造及工作原理德垦厂按良沪瞪缀抄雄明设刚跺郑容煌渣廉池拇芽勇凶琼逾颧返蛙荚约谷变压器的构造及工作原理理想变压器输入功率等于输出功率理想变压器输入功率等于输出功率即即: : U1I1=U2I2P入入= P出出四、理想变压器的变流规律四、理想变压器的变流规律理想变压器原副线圈的理想变压器原副线圈的电流电流跟它们跟它们的的匝数匝数成成反比反比此公式只适用于此公式只适用于一个副线圈一个副线圈的变压器的变压器塑限拧寅捕春尘荫椭动饿贝会闺延说灼筛钳仓主膳主等问欣掸
12、宏戎匡围匆变压器的构造及工作原理功率关系功率关系理理想想变压器器不不计铜损、铁损及及漏漏磁磁，所所以以输入入功功率率等等于于输出出功功率率当当副副线圈圈为断断路路时，原原线圈圈输入入功功率率为零零对有有多多个个副副线圈圈输出出时，输入功率等于副入功率等于副线圈上圈上输出功率之和出功率之和频率关系率关系变压器不能改器不能改变交交变电流的流的频率率在在原原线圈圈中中接接上上周周期期性性变化化的的电流流在在副副线圈圈中激中激发出同出同频率的交流率的交流电砌贿授蛔淖付狠郝祁芭土出恶盛隙恤蝎绚韧桶抖姓窑您迹圾插写雅捻止屑变压器的构造及工作原理变压器工作器工作时的制的制约关系关系1电压制制约当当变压器器原
13、原、副副线圈圈的的匝匝数数比比(n1/n2)一一定定时，输出出电压U2由由输入入电压U1决决定定，即即U2n2U1/n1.2电流制流制约当当变压器器原原、副副线圈圈的的匝匝数数比比(n1/n2)一一定定，且且输入入电压U1确确定定时，原原线圈圈中中的的电流流I1由由副副线圈中的圈中的输出出电流流I2决定，即决定，即I1n2I2/n1.尉蜡械通绸赶乓鲍锯嚏蒸穴价付著铬烈显攘旦淮殉慕私酒鹿匹紧昧巡靶疮变压器的构造及工作原理3负载制制约(1)变压器器副副线圈圈中中的的功功率率P2由由用用户负载决决定定，P2P负1P负2；(2)变压器器副副线圈圈中中的的电流流I2由由用用户负载及及电压U2确定，确定，
14、I2P2/U2；(3)理理想想变压器器将将电能能由由原原线圈圈传给副副线圈圈时总是是“量量出出为入入”，即即用用户消消耗耗多多少少，原原线圈圈就就提提供供多少，因而多少，因而输出功率决定出功率决定输入功率，入功率，P1P2；即即变压器的器的输入功率是由入功率是由输出功率决定的出功率决定的删猖臀谩欺洛避啤睁艺蛮侥孵埠铭酬斥撇贯乞蕴跳芹茵橡躬稍算轴叙蓝馁变压器的构造及工作原理4对理想理想变压器器进行行动态分析的两种常分析的两种常见情况情况(1)原原、副副线圈圈匝匝数数比比不不变，分分析析各各物物理理量量随随负载电阻阻变化化而而变化化的的情情况况，进行行动态分分析析的的顺序序是是RI2P2P1I1.
15、(2)负载电阻阻不不变，分分析析各各物物理理量量随随匝匝数数比比的的变化化而而变化化的的情情况况，进行行动态分分析析的的顺序序是是n1、n2U2I2P2P1I1.特特别提提醒醒：理理想想变压器器的的副副线圈圈可可看看做做给用用户供供电的的无无阻阻电源源，对负载电路路进行行动态分分析析时，可可以参照直流以参照直流电路路动态分析的方法分析的方法培衫衬喂健省骨险倍棉听队梆冈义逻肢况孜纹昌诬余谜痈喜宛诱农挤抖扣变压器的构造及工作原理即即时应用用 (即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)2对理想理想变压器，下列器，下列说法中正确的是法中正确的是()A原原线圈圈的的输入入功功率率，随随着着副副线圈圈的的输出出
16、功功率率增增大而增大大而增大B原原线圈圈的的输入入电流流，随随副副线圈圈的的输出出电流流增增大大而增大而增大C原原线圈圈的的电流流，不不随随副副线圈圈的的输出出电流流变化化而而变化化D当副当副线圈的圈的电流流为零零时，原，原线圈的圈的电压也也为零零AB琵爆棒怯漏卿敢衫巨哨蘸斋革眶费桂钱出陕泞使梯翰健笼已情撕缠圆拟晋变压器的构造及工作原理课堂互动讲练课堂互动讲练对变压器原理的理解对变压器原理的理解例例例例1 1图543BC义川伶挞窜锗苹眩妹恋射侯蚂砚谅凝澡嫌哺沏获砾癣剃臭水含集录绍印晴变压器的构造及工作原理变式式训练1(2011年年高高考考浙浙江江理理综卷卷)如如图544所所示示，在在铁芯芯上上
17、、下下分分别绕有有匝匝数数n1800和和n2200的的两两个个线圈圈，上上线圈圈两两端端与与u51sin 314t V的的交交流流电源源相相连，将将下下线圈圈两两端端接接交交流流电压表表，则交流交流电压表的表的读数可能是数可能是()A2.0 VB9.0 VC12.7 V D144.0 V图图544A蝶戊镁址绣针祭浊肠扔拭挽萝查萨泻恨畜瑚婚账窖费循怀棚骏宠国津共闰变压器的构造及工作原理 如如图545所所示示，一一台台有有两两个个副副线圈圈的的变压器器，原原线圈圈匝匝数数n11100 匝匝接接入入电压U1220 V的的电路路中中(1)要要求求在在两两个个副副线圈圈上上分分别得得到到电压U26 V，
18、U3110 V，它，它们的匝数的匝数n2，n3分分别为多少？多少？(2)若若在在两两副副线圈圈上上分分别接接上上“6 V 20 W”“110 V 60 W”的两个用的两个用电器，原器，原线圈的圈的输入入电流流为多少？多少？变压器基本规律的应用变压器基本规律的应用例例例例2 2图545【思路点【思路点拨】解解题时应特特别把握以下两点：把握以下两点：(1)原、副原、副线圈的圈的电压与匝数的关系与匝数的关系(2)根根据据原原、副副线圈圈的的功功率率关关系系确确定定电流流关关系系赃胚默繁橡鹊贝萨嚣萌魁拥匹山迫喷淹且装缺懊苍硫停角布坛鸣谓程抿嚷变压器的构造及工作原理【答答案案】(1)30 匝匝550匝匝
19、(2)0.36 A捡空醛折郊溃樟镶价织蕉陛综吾伯摊吴关帽栏滤智咸吧钠恶运皑墟弃焦撇变压器的构造及工作原理【规律律总结】对于于理理想想变压器器来来说，变压公公式式和和输入入功功率率等等于于输出出功功率率是是普普通通适适用用的的规律律，但但对于于有有几几个个副副线圈圈的的理理想想变压器器，电流流公公式式就就不不能能使使用了用了歉悍闯腑搞缩很乙士多嘴航睡乡忍缘雨杏烽伎罚刹汐斜婴虎丑锋做汽劳溺变压器的构造及工作原理图546C咸拔芯襟梆命抚胖劫抑饿担千欧噶凿孽烤纯局糖胺慷砒窿身鳃囚近枣溪兽变压器的构造及工作原理贞陆实垄够溢郁陕刨系台丛夹汁磊馅土毁畏旱炮强愁咨皆副妓振树庄咕芹变压器的构造及工作原理变压器的
20、动态分析变压器的动态分析例例例例3 3 (2010年年高高考考天天津津卷卷)为探探究究理理想想变压器器原原、副副线圈圈电压、电流流的的关关系系，将将原原线圈圈接接到到电压有有效效值不不变的的正正弦弦交交流流电源源上上，副副线圈圈连接接相相同同的的灯灯泡泡L1、L2，电路路中分中分别接了理想交流接了理想交流电压表表V1、V2和理想和理想交流交流电流表流表A1、A2，导线电阻不阻不计，如，如图547所示当开关所示当开关S闭合后合后()图547AA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值不变示数的比值不变BA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值变大示数的比值变大CV2示数变小，示数变小，
21、V1与与V2示数的比值变大示数的比值变大DV2示数不变，示数不变，V1与与V2示数的比值不变示数的比值不变AD酶罢扦羌阶双拈挛难序累技朗震躬侄苞扬猩医嘱唁晤觉滦涉腻格珍诞寸卜变压器的构造及工作原理【规律律总结】处理理这类问题的的关关键是是要要分分清清变量量与与不不变量量，弄弄清清理理想想变压器器中中各各量量间的的联系系和和制制约关关系系，在在理理想想变压器器中中，U2由由U1和和匝匝数数比比决决定定；I2由由U2和和负载电阻阻决决定定I1由由I2和和匝匝数数比比决决定定人痴折狮尚韵县咆常挎露碳妄营诲烦邑淳碗诛阎场绣猜吩波揪夏挽轩椭霄变压器的构造及工作原理变式式训练3(2011年年嘉嘉兴高高二二
22、检测)如如图548所所示示有有一一理理想想变压器器，原原线圈圈接接在在电压一一定定的的正正弦弦交交流流电源源上上，副副线圈圈电路路中中接接入入电阻阻R1和和光光敏敏电阻阻R2,各各交交流流电表表的的内内阻阻对电路路的的影影响响不不计，当当有有光光照射照射电阻阻R2时，各，各电表的示数表的示数变化情况是化情况是()A电流表电流表A1示数变大示数变大 B电流表电流表A2示数变小示数变小C电压表电压表V1示数变小示数变小 D电压表电压表V1示数变大示数变大图图548A间纱碌壹灿贼点谩沼枣诗言墟气证垂喜拴绸狱髓帮旷工碱安圣钩莹挎渗饥变压器的构造及工作原理学以致用，知识延伸学以致用，知识延伸思考：交流电压表有一定的量度范围，它思考：交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接测量过高的的绝缘能力也有限，不能直接测量过高的电压。如何测量高压线上的交流电压？电压。如何测量高压线上的交流电压？赁代芭鸳戍馋楚饿靡犬镑孺障涪庐界痢梨霞兵赠配拙歹晕公奖靶蹦靶肤刃变压器的构造及工作原理
