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1、3.43.4变压器变压器新乐一中新乐一中 王彦君王彦君一、为什么要变压？一、为什么要变压？ 机床照明机床照明 36伏工作电压伏工作电压 洗衣机洗衣机 220伏工作电压伏工作电压 彩色电视机显象管彩色电视机显象管 十几万伏工作电十几万伏工作电压压各种情况所需的电压不同各种情况所需的电压不同变压器变压器收音机收音机 10伏以下伏以下变压器由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原、副线圈组变压器由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原、副线圈组成。或称初级、次级线圈。成。或称初级、次级线圈。U1U2原线圈 闭合铁芯n1n2副线圈变压器的结构示意图变压器的结构示意图 铁芯由硅钢片铁芯由硅钢片叠合而成，线圈由叠合而成，线圈
2、由漆包线绕成。漆包线绕成。二、变压器的结构二、变压器的结构原线圈铁芯副线圈U1U2变压器在电变压器在电路中的符号路中的符号: :问题：问题：变压器副线圈变压器副线圈和原线圈电路是否相通？和原线圈电路是否相通？ 变压器原副线圈不相通，那么在给原线变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接圈接交变电压交变电压U U1 1后，副线圈电压后，副线圈电压U U2 2是怎是怎样产生的？样产生的？铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘 U1U2 n1n2 三、变压器为什么能改变电压三、变压器为什么能改变电压 工作原理工作原理原原原原线线线线圈圈圈圈副副副副线线线线圈圈圈圈铁芯铁芯铁芯铁芯U1U2 n1n2 0ut
3、Ut副线圈副线圈产生感产生感应电动势应电动势原线圈原线圈接接 交变交变 电压电压在铁芯中在铁芯中产生交变产生交变的磁通量的磁通量副线圈中有副线圈中有感应电流感应电流在铁芯中在铁芯中产生变化产生变化的磁通量的磁通量 原线圈闭合原线圈闭合原副线圈绕在原副线圈绕在同一铁芯上同一铁芯上副副线线圈圈闭闭合合原副线圈产生的交变磁通原副线圈产生的交变磁通量都穿过铁芯，在原副线量都穿过铁芯，在原副线圈中都要引起感应电动势圈中都要引起感应电动势互互感感同理同理互感现象互感现象是变压器工作的基础是变压器工作的基础在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象 变压器通
4、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 (U1、I1) (变化的磁场)( U2、I2)能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型了一种理想化模型-高中阶段我们高中阶段我们研究的都是理研究的都是理想变压器想变压器无磁损无磁损无铜损无铜损无铁损无铁损理理想想变变压压器器理想变压器理想变压器可知可知 E1/ E2= n1/ n2四、电压发生怎样的变化呢？四、电压发生怎样的变化呢？由于原副线圈的电阻都由于原副线圈的电阻都 很小所以很小所以U1= E1，U2= E2
5、由由E1=n1( / t)E2=n2( / t）1、当、当n2 n1 时，时，U2U12、当、当n2 n1时，时，U2 U1 升压变压器升压变压器 降压变压器降压变压器变压器原副线圈的端电压之比等于它们的匝数之比变压器原副线圈的端电压之比等于它们的匝数之比U1决定决定U21 1、理想变压器输出功率等于输入功率、理想变压器输出功率等于输入功率即即: : U1I1=U2I2P出出= P入入也可写成也可写成: : 2 2、理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比、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此公式只适用于一个副线圈的变压器理想变压器原副线圈的功率及电流
6、关系理想变压器原副线圈的功率及电流关系输出决定输入输出决定输入I2决定决定I1 思考思考有多个副线圈的有多个副线圈的理想变压器理想变压器电压、电流关系电压、电流关系如何如何U1n1n2n3ABI1（1 1）电压关系）电压关系（2 2）电流关系）电流关系根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3I1n1=I2n2+I3n3 1如如图图所所示示，理理想想变变压压器器初初级级线线圈圈的的匝匝数数为为n1，次次级级线线圈圈的的匝匝数数为为n2，初初级级线线圈圈两两端端a、b接接正正弦弦交交流流电电源源，电电压压表表V的的示示数数为为220V，负负载载电电阻阻R=44时时，电电流流表表A的的示示数数为
7、为1A.各各电电表表均均为为理理想想电表，则初级和次级线圈的匝数比为电表，则初级和次级线圈的匝数比为 （ ） A1:5 B5:1 C1:10 D10:1AVbRaB试一试试一试2.如如图图所所示示,一一理理想想变变压压器器原原线线圈圈匝匝数数n1=1100匝匝,副副线线圈匝数圈匝数n2=220匝匝,交流电源的电压交流电源的电压电电阻阻R=44，电电压压表表、电电流流表表均均为为理理想想电电表表，则则下下列列说法错误的是说法错误的是（ ）A交流电的频率为交流电的频率为50HzB电流表电流表A1的示数为的示数为0.2AC电流表电流表A2的示数约为的示数约为1.4AD电压表的示数为电压表的示数为44
8、Vun1n2RA1A2VC五、几种常见的变压器五、几种常见的变压器1、自耦变压器：其特点是、自耦变压器：其特点是 铁芯上只有一个线圈。铁芯上只有一个线圈。思考：当思考：当A B与电源连接时，与电源连接时，变压器起什么作用？当变压器起什么作用？当C D与与电源连接时，变压器又起什么电源连接时，变压器又起什么作用？作用？2、调压变压器：实质上就、调压变压器：实质上就是一个自耦变压器。是一个自耦变压器。U1n1U2n2ABCDU1U2P线圈绕在圆形铁芯上线圈绕在圆形铁芯上,加上加上输入电压输入电压U1,移动滑动触头移动滑动触头P的位置的位置,就可以调节输出就可以调节输出电压电压U2的大小。的大小。3
9、、互感器、互感器（）电压互感器（）电压互感器（）电流互感器（）电流互感器并并联联降降压压作用：测高电压作用：测高电压 A作用：测大电流作用：测大电流串串联联减减流流2008年高考理综北京卷年高考理综北京卷1818.一理想变压器原、副线圈匝数比一理想变压器原、副线圈匝数比n1: n2=11: 5。原。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副如图所示。副线圈仅接入一个线圈仅接入一个10 的电阻。则的电阻。则 （ ）A.流过电阻的电流是流过电阻的电流是20 AB.与电阻并联的电压表的示数是与电阻并联的电压表的示数是C.经过经过1分钟电阻发出的热量是分钟电阻发出的热量是6103 JD.变压器的输入功率是变压器的输入功率是1103 W0u/V123D解见下页解见下页接接轨轨高高考考解析：解析：由图象：由图象：得：得：故故B错。错。故故A错。错。故故C错。错。故故D正确。正确。0u/V123小结一、构造：一、构造：二、工作原理工作原理：三、原副线圈的电压、电流、功率关系：三、原副线圈的电压、电流、功率关系：四、常见的变压器四、常见的变压器
