变压器的应用教案
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一、教案基本信息教案名称:变压器及电能的输送教案学科领域:物理学年级/课程:高中物理教学时间:2课时二、教学目标1. 让学生了解变压器的工作原理及其在电力系统中的应用。
2. 使学生掌握电能输送的基本公式,理解电能损耗的原理。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学内容1. 变压器的工作原理2. 变压器的种类与应用3. 电能输送的基本公式4. 电能损耗的原理与计算5. 实例分析:如何降低电能损耗四、教学过程1. 导入:通过展示电力系统中变压器的图片,引发学生对变压器的兴趣,进而引入本节课的主题。
2. 讲解变压器的工作原理:利用图示和模型,详细讲解变压器的工作原理及其内部结构。
3. 介绍变压器的种类与应用:列举不同种类的变压器,并说明其在电力系统中的应用。
4. 讲解电能输送的基本公式:介绍电能输送的基本公式,解释其中各参数的含义。
5. 讲解电能损耗的原理:通过公式推导,解释电能损耗的原因。
6. 计算电能损耗:让学生运用所学知识,计算实际生活中的电能损耗。
7. 实例分析:引导学生运用所学知识分析实际问题,探讨如何降低电能损耗。
8. 课堂小结:回顾本节课所学内容,总结变压器及电能输送的关键点。
9. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
10. 教学反思:根据学生反馈,调整教学方法,提高教学效果。
五、教学评价1. 学生能熟练解释变压器的工作原理及其在电力系统中的应用。
2. 学生能掌握电能输送的基本公式,并运用其解决实际问题。
3. 学生能理解电能损耗的原理,并提出降低电能损耗的方法。
4. 学生对电力系统中的变压器有更深入的了解,能将其与实际生活相结合。
六、教学目标1. 使学生了解变压器在不同电压等级中的应用,以及其对电力系统稳定运行的重要性。
2. 培养学生运用物理知识分析电力系统中电能损耗的能力,并提出降低损耗的方法。
七、教学内容1. 变压器在不同电压等级中的应用2. 电力系统中的电能损耗分析3. 降低电能损耗的方法与技术八、教学过程1. 导入:通过展示电力系统中不同电压等级的变压器图片,引发学生对变压器应用的思考,进而引入本节课的主题。
电力系统中变压器的作用与分类教案一、教学目标1.了解变压器的基本概念及其在电力系统中的作用;2.掌握变压器的分类及其特点;3.了解变压器的安装、运行、维护及故障处理等基本知识;二、教学内容1.变压器基本概念变压器是一种能把电压高低相互变化而不改变功率大小的电力传输设备,是电力系统的一种重要设备。
2.变压器的作用变压器的主要作用是将电压升高或降低,以适应不同电气设备的需要。
在电力系统中,变压器主要有以下作用:(1)将输电线路的高电压变成适合送入用户的低电压。
(2)将发电机产生的低电压变成输电线路需要的高电压。
(3)对电力负荷的变化进行调节。
(4)把电力系统中的电能从高电压侧输到低电压侧,在保证传输功率的前提下,降低输电线路上的电流,减小输电线路的损耗。
3.变压器的分类按照用途,变压器可以分为功率变压器、配电变压器、特殊变压器等。
(1)功率变压器功率变压器主要用于发电厂、变电站、电力负荷乃至各个行业的大型电力设备,它具有大容量、高压等特点,用于电力系统中的高压侧和低压侧。
(2)配电变压器配电变压器主要用于交、直流配电系统以及一些用电量不大的公共设施,如楼宇、商场、照明等场所。
它具有小容量、低压等特点,用于电力系统的低压侧。
(3)特殊变压器特殊变压器主要用于一些特殊条件下的电气设备中,如电力电子变压器、电障变压器、相位变压器等,它所具有的特殊特点决定了它的特殊使用条件。
4.变压器的安装、运行和维护(1)变压器的安装1)安装场所:变压器宜安装在干燥、通风良好、不易受热和受潮的地方;2)安装基础:变压器的安装基础必须严格控制尺寸和姿态,且具有足够的承重能力;3)冷却系统:变压器冷却系统应保持畅通无阻;4)通风系统:变压器的通风系统应具有良好的效果。
(2)变压器的运行1)运行前检查:变压器开机前,应进行仔细的检查,确保其各项性能正常;2)运行中检查:变压器在运行中,应及时对变压器的运行情况进行检查,如温度、声音、气味等。
变压器及电能的输送教案一、教学目标1. 让学生了解变压器的基本构造和原理,知道变压器的工作特点。
2. 使学生掌握变压器在电力系统中的应用,了解我国电力网的电压等级。
3. 让学生理解电能输送的基本原理,能够计算电能的输送效率。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)变压器的基本构造和原理。
(2)变压器的工作特点和应用。
(3)电能输送的基本原理和计算方法。
2. 教学难点:(1)变压器的工作原理。
(2)电能输送效率的计算。
三、教学准备1. 教具:变压器模型、电力网示意图、多媒体课件。
2. 学具:笔记本、笔。
四、教学过程1. 导入新课(1)教师通过展示变压器模型,引导学生思考:什么是变压器?变压器有什么作用?2. 教学新课(1)教师讲解变压器的基本构造和原理,通过多媒体课件展示变压器的工作过程。
(2)学生跟随教师一起了解变压器的工作特点和应用,了解我国电力网的电压等级。
(3)教师讲解电能输送的基本原理,引导学生思考如何提高电能输送的效率。
3. 课堂互动(1)教师提问:变压器的工作原理是什么?请举例说明。
(2)学生回答后,教师点评并补充讲解。
(3)教师提问:如何计算电能的输送效率?请举例说明。
(4)学生回答后,教师点评并补充讲解。
4. 巩固知识(1)教师布置练习题,让学生独立完成。
(2)教师选取部分学生的作业进行讲解和点评。
五、课后作业1. 绘制变压器模型图。
六、教学拓展1. 教师介绍变压器在现代科技领域中的应用,如磁悬浮列车、核磁共振等。
2. 学生跟随教师了解变压器在不同领域的应用,激发学生的学习兴趣。
七、课堂小结2. 学生分享自己的学习收获,教师给予点评和鼓励。
八、教学反思1. 教师反思本节课的教学效果,针对学生的掌握情况调整教学策略。
2. 学生反思自己的学习过程,找出不足之处,制定改进措施。
九、课后自主学习1. 学生自主学习变压器的相关知识,如变压器的种类、性能等。
2. 学生通过网络、书籍等资源,了解电能输送技术的最新发展。
变压器教案教案标题:变压器教案目标:1. 理解变压器的基本原理和工作原理。
2. 掌握变压器的构造和主要组成部分。
3. 能够计算变压器的变比和功率转换。
4. 理解变压器在电力传输和电子设备中的应用。
教学重点:1. 变压器的基本原理和工作原理。
2. 变压器的构造和主要组成部分。
3. 变压器的变比和功率转换计算。
4. 变压器在电力传输和电子设备中的应用。
教学难点:1. 变压器的变比和功率转换计算。
2. 变压器在电力传输和电子设备中的应用。
教学准备:1. PowerPoint演示文稿。
2. 变压器实物模型或示意图。
3. 计算变压器变比和功率转换的练习题。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入变压器的概念和作用,激发学生对该主题的兴趣。
2. 提问:你知道变压器是什么吗?它有什么作用?二、理论讲解(15分钟)1. 通过PPT演示,介绍变压器的基本原理和工作原理。
2. 解释变压器的构造和主要组成部分,包括铁芯、一次线圈、二次线圈等。
3. 讲解变压器的变比和功率转换的计算方法。
三、实例分析(15分钟)1. 展示变压器实物模型或示意图,让学生观察和分析其构造。
2. 通过实例,演示变压器的变比和功率转换的计算方法。
3. 引导学生思考变压器在电力传输和电子设备中的应用。
四、练习与讨论(15分钟)1. 分发练习题,让学生计算变压器的变比和功率转换。
2. 学生互相讨论和解答问题,教师进行指导和辅导。
五、拓展应用(10分钟)1. 引导学生思考变压器在电力传输和电子设备中的应用。
2. 分组讨论,设计一个以变压器为核心的电子设备应用方案。
六、总结与评价(5分钟)1. 回顾本节课所学内容,总结变压器的基本原理和工作原理。
2. 学生进行自我评价,教师进行总体评价。
教学延伸:1. 鼓励学生进行实际变压器的拆装操作,加深对其构造和原理的理解。
2. 鼓励学生进行变压器应用的研究,了解更多实际应用案例。
教学反思:本节教学通过理论讲解、实例分析和练习讨论的方式,使学生全面了解了变压器的基本原理和工作原理,掌握了变比和功率转换的计算方法,并引导学生思考了变压器在电力传输和电子设备中的应用。
高二物理《变压器》教案3篇高二物理《变压器》教案2中国民用供电使用三相电作为楼层或小区进线,多用星形接法,其相电压为220V,而线电压为381V(近似值),需要中性线,一般也都有地线,即为三相五线制。
而进户线为单相线,即三相中的一相,对地或对中性线电压均为220V。
一些大功率空调等家用电器也使用三相四线制接法,此时进户线必须是三相线。
工业用电多使用6kV以上高压三相电进入厂区,经总降压变电所、总配电所或车间变电所变压成为较低电压后以三相或单相的形式深入各个车间供电。
一、知识目标1、知道三相交变电流是如何产生的.了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的.2、了解三相交变电流的图象,知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1/3周期.3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都相同,但它们不是同时达到最大值(或为零).4、了解三相四线制中相线(火线)、中性线、零线、相电压、线电压等概念.5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压.二、能力目标1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力.4、努力培养学生的实际动手操作能力.三、情感目标1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美教学建议教材分析三相电流在生产和生活中有广泛的应用,学生应对它有一定的了解.但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍,而不涉及太多实际应用中的具体问题.三相交变电流在生产生活实际中应用广泛,所以其基本常识应让每个学生了解.教法建议1、在介绍三相交变电流的产生时,除课本中提供的插图外,教师可以再找一些图片或模型,使学生明白,三个相同的线圈同时在同一磁场中转动,产生三相交变电流,它们依次落后1/3周期.三相交变电流就是三个相同的交变电流,它们具有相同的最大值、周期、频率.每一个交变电流是一个单相电.2、要让学生知道,三个线圈相互独立,每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电.由于三个线圈平面依次相差120o角.它们达到最大值(或零)的时间就依次相差1/3周期.用挂图配合三相电机的模型演示,效果很好.让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电,一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料,另一方面,可同时提供两种不同电压值的交变电流.教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式,理解课本中所介绍的三相电的连接.教学设计方案三相交变电流教学目的1、知道三相交变电流的产生及特点.2、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识.教具:演示用交流发电机教学过程:一、引入新课本章前面学习了一个线圈在磁场中转动,电路中产生交变电流的变化规律.如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈产生三个交变电流.这就是我们今天要学习的三相交变电流.板书:第六节三相交变电流二、进行新课演示单相交流发电机模型:只有一个线圈在磁场中转动,电路中只产生一个交变电动势,这样的发电机叫单相交流发电机.它发出的电流叫单相交变电流.演示:三相交流发电机模型,提出研究三相交变电流的产生.板书:一、三相交变电流的产生1、三相交变电流的.产生:互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈各自产生交变电流2、三相交变电流的特点:最大值和周期是相同的.板书:三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期我们还可以用图像描述三相交变电流板书:三相交变电流的图像三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电,那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢?板书:二、星形连接和三角形连接1、星形连接说明:在实际应用中,三相发电机和负载并不用6条导线连接,而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接,这就是我们要学习的星形连接①把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接(符号Y)②端线、火线和中性线、零线从每个线圈始端引出的导线叫端线,也叫相线,在照明电路里俗称火线.从公共点引出的导线叫中性线,照明电路中,中性线是接地的叫做零线.③相电压和线电压端线和中性线之间的电压叫做相电压两条端线之间的电压叫做线电压.我国日常电路中,相电压是220V、线电压是380V2、三角形连接①把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接(符号△)②相电压和线电压两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压,所以三角形连接中相电压等于线电压.高二物理《变压器》教案3教学目标一、知识目标1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.二、能力目标1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.三、情感目标1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美.2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想.3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.教学建议教材分析及相应的教法建议1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是理想变压器的工作原理的内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的'电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做统一要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论.3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助.4、变压器的电压公式是直接给出的.课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了 I1I2=U1U2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大.5、介绍几种常见的变压器,是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造.教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些,教学中可根据实际情况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物,或参观,以开阔学生眼界,增加实际知识6、电能的输送,定性地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要性.教学重点、难点、疑点及解决办法1、重点:变压器工作原理及工作规律.2、难点:(l)理解副线圈两端的电压为交变电压.(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.3、疑点:变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.4、解决办法:(l)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律.(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系.(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
高中物理变压器教案(精选3篇)高中物理变压器教案1★新课标要求(一)知识与技能1•知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2•理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
(二)过程与方法在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。
(三)情感、态度与价值观1•使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。
2•培养学生实事求是的科学态度。
★教学重点探究变压比和匝数比的关系。
★教学难点探究变压比和匝数比的关系。
★教学方法实验探究法、阅读法、讲解法。
★教学工具学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡★教学过程(一)引入新课师:在实际应用中,常常需要改变交流的电压。
大型发电机发出的交流,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。
各种用电设备所需的电压也各不相同。
电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220V的电压,机床上的照明灯需要36V的安全电压。
一般半导体收音机的电源电压不超过10V,而电视机显像管却需要10000V以上的高电压。
交流便于改变电压,以适应各种不同需要。
变压器就是改变交流电压的设备。
这节课我们学习变压器的有关知识。
(二)进行新课1・变压器的原理思考与讨论:师:按上图所示连接好电路,接通电源,观察灯泡是否发光。
生:灯泡亮了。
师:两个线圈并没有直接接触,灯泡为什么亮了呢?这个实验说明了什么?生1:当一个线圈中同交变电流时,变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场,从而产生感生电动势,灯泡中有了感应电流,故灯泡发光。
生2:实验说明,通过互感现象,电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。
师:变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。
一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈)。
两个线圈都是绝缘导线绕制成的。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
师:画出变压器的结构示意图和符号,互感现象时变压器工作的基础。
可编辑修改精选全文完整版1-1变压器的分类和用途【教学过程】:小结:变频器的分类及用途1-2变压器的结构与冷却方式【教学过程】:二、变压器的冷却方式1、三相油浸自冷式2、三相油浸风冷式3、三相强迫油循环风冷式4、三相强迫油循环水冷式三、变压器的主要附件1、气体继电器2、分接开关3、绝缘套管4、压力释放阀5、测温装置小结:变压器的结构及冷却方式1-3变压器的原理【教学过程】:(2)变压器中存在漏磁通(3)变压器铁心中存在铁耗二、变压器的负载运行1、磁动势平衡方程3、阻抗变换4、变压器的外特性5、电压调整率6、变压器的损耗和效率(1)铁耗 P fe P fe≈p o(2) 铜耗2-1 单相变压器绕组的极性【教学过程】:一、极性的意义1、直流电源的极性恒定不变2、交流电源的极性只存在瞬时极性3、单相变压器的极性定义:变压器一次、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系,用同名端来标记。
4、变压器绕组的连接和极性的重要性(1)绕组串联正向串联与反向串联二、变压器绕组的极性判定1、直观法2、仪表测量法(1)直流法2-2 三相变压器绕组的连接及首尾判别【教学过程】:2-3三相芯式变压器绕组的连接组别【教学过程】:2-4电力变压器的铭牌参数【教学过程】:3-1三相变压器的并联运行【教学过程】:3-2变压器的维护及检修【教学过程】:4-1自耦变压器【教学过程】:4-2仪用变压器【教学过程】:4-3电焊变压器【教学过程】:5-1电动机的种类和用途【教学过程】:5-2三相异步电动机的结构【教学过程】:5-3三相异步电动机的拆装【教学过程】:。
一、教学目标:1. 让学生了解变压器的作用和原理,知道变压器在电力系统中的重要性。
2. 使学生掌握电能的输送过程,了解电能输送中的损耗和提高输送效率的方法。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 变压器的作用和原理2. 变压器的构造和分类3. 电能的输送过程4. 电能输送中的损耗5. 提高电能输送效率的方法三、教学重点与难点:1. 教学重点:变压器的作用和原理,电能的输送过程,提高电能输送效率的方法。
2. 教学难点:变压器的构造和分类,电能输送中的损耗。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解变压器的作用、原理、构造和分类,以及电能的输送过程、损耗和提高输送效率的方法。
2. 利用多媒体演示变压器的原理和构造,以及电能输送的过程。
3. 开展小组讨论,分析电能输送中的损耗和提高输送效率的途径。
五、教学过程:1. 引入新课:通过讲解变压器在电力系统中的重要性,引出本节课的主题——2. 讲解变压器的作用和原理:讲解变压器的作用,介绍变压器的原理,解释变压器如何实现电压的升降。
3. 讲解变压器的构造和分类:讲解变压器的构造,包括铁芯、线圈等部分,介绍变压器的分类,如交流变压器、直流变压器等。
4. 讲解电能的输送过程:讲解电能是如何从发电厂输送到用户的,包括输电线路、变电站等环节。
5. 讲解电能输送中的损耗:介绍电能在输送过程中的损耗,如电阻损耗、感抗损耗等,分析损耗的原因。
6. 讲解提高电能输送效率的方法:介绍提高电能输送效率的方法,如增大输电线路的截面积、采用高效变压器等。
7. 小组讨论:让学生分组讨论电能输送中的损耗和提高输送效率的途径,分享讨论成果。
8. 总结与布置作业:总结本节课的主要内容,布置相关作业,巩固所学知识。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问的方式,检查学生对变压器作用和原理的理解程度。
2. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的表现,了解他们对电能输送过程和损耗的认识。
变压器基础教案范文教学目标:1.了解变压器的基本原理和结构。
2.掌握变压器的基本运行特点。
3.理解变压器的应用范围和重要性。
教学重点:1.变压器的原理和结构。
2.变压器的工作特点。
3.变压器的应用和重要性。
教学难点:1.变压器的应用和重要性。
2.变压器的工作特点。
教学准备:1.展示图片和图表:变压器结构示意图、变压器工作特点图、变压器应用范围图。
2.备课教案和课堂活动材料。
教学过程:Step 1:导入新课-利用展示图片和图表,让学生观察并回答以下问题:1.你是否了解变压器是什么?2.你认为变压器的作用是什么?3.变压器在哪些方面有重要的应用?Step 2:引入变压器的基本原理和结构-通过讲解和示意图,介绍变压器的基本原理和结构:1.变压器的原理:利用电磁感应原理,通过电磁感应现象传递电力。
2.变压器的结构:主要包括一个铁芯和绕组。
铁芯由硅钢片叠压而成,绕组则分为高压绕组和低压绕组。
3.变压器的工作原理:在高压绕组中通过交流电产生的磁感应强度,导致低压绕组中也产生相应的电压。
Step 3:变压器的工作特点-利用展示图片和图表,向学生介绍变压器的工作特点:1.变压器的升压和降压:根据绕组的匝数比例,可以实现电压的升高或降低。
高压绕组匝数多,则电压升高;低压绕组匝数多,则电压降低。
2.变压器的传输效率:变压器的传输效率高,损失较小。
这是因为变压器的绕组材料选用导电性能好的铜线,而铁芯采用硅钢片,减小了能量损耗。
Step 4:变压器的应用范围和重要性-利用展示图片和图表,向学生介绍变压器的应用范围和重要性:1.变压器在电力系统中的应用:变压器广泛应用于电力系统中,用于电压的升降,以满足不同电器设备的需求。
2.变压器在电子产品中的应用:许多电子产品,如电视、电脑等,都需要变压器来提供适合的电压。
3.变压器在工业生产中的应用:许多工业设备和生产线都需要稳定的电压供应,变压器可以提供稳定的电压,保障生产的正常进行。
变压器 教案【教学目标】1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
【重点难点】1.变压器的工作原理。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系。
【【教教学学方方法法】】 实验探究法 【【教教学学用用具具】】 课 件 【教学过程】 一、变压器的原理 1、变压器的构造(1)变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成:跟电源连接的线圈叫原线圈,也叫初级线圈,跟负载连接的线圈叫副圈,也叫次级线圈,两线圈由绝缘导线绕制,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成. (2)变压器的示意图和在电路中的符号分别如图所示:2、变压器的工作原理 (1)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电能到磁场能再到电能的转化。
(2)变压器只能工作在交流电路.3、理想变压器:不计漏磁,略去原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,称为理想变压器。
实际变压器(特别是大型变压器)一般都可以看成是理想变压器。
二、理想变压器的工作规律 【实验探究】(1)按图示电路连接电路(2)原线圈接低压交流电源6V ,保持原线圈匝数n 1不变,分别取副线圈匝数n 2=21n 1,n 1,2 n 1,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
(3)原线圈接低压交流电源6V ,保持副线圈匝数n 2不变,分别取原线圈匝数n 1=21n 2,n 2,2 n 2,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
U 1=6V 实验次数 1 2 3 4 5 6 原线圈匝数n 1 n 1n 1n 1n 2n 2n 2副线圈匝数n 2 21n 1 n 1 2 n 1 21n 2 n 2 2 n 2副线圈输出电压U 2结论(4)总结实验现象,得出结论。
【注意事项】(1)连接好电路后,同组同学分别独立检查,然后由老师确认,电路连接无误才能接通电源。
电工基础课教案新授课链接一:变压器的用途、种类和构造一、用途和种类变压器是利用互感原理工作的电磁装置,它的符号如下图所示,T 是它的文字符号.图 11-1 变压器的符号用途:变压器可以变换电压,还可以变换电流(如变流器、大电流发生器),变换阻抗(如电子技术中的输入、输出变压器),改变相位(如改变绕组的连接方法来改变变压器的极性)。
还具有隔离高压和直流的作用。
变压器是输配电、电子技术和电工测量中的十分重要的电气设备。
种类:变压器的种类很多,一般变压器可按用途、结构、相数分类。
1、按用途可分为:输配电用的电力变压器电解用的整流变压器特殊使用用的调压、整流变压器电子技术中的输入、输出变压器用于测量的电压互感器、钳形电流表等。
2、按绕组结构可分为:双绕组变压器多绕组变压器自耦变压器.3、按相数可分为:单相变压器三相变压器多相变压器。
4、按调压方式不同:无激磁调压变压器有载调压变压器。
5、按冷却方式不同:可分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器和充气式变压器。
二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和绕组两部分构成.1、铁心是变压器的磁路通道,是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片叠装而成,以便减少涡流和磁滞损耗。
每一片硅钢片的厚度为0。
35~0。
5mm,表面涂有绝缘漆。
按其构造形式可分为心式和壳式两种.铁心铁心绕组绕组2、绕组是变压器的电路部分.是用漆包线、纱包线或丝包线绕成。
及电源相连的绕组叫一次绕组,也叫原绕组、原边或初级线圈;及负载连接的绕组叫二次绕组,也叫副绕组、副边或次级线圈。
3、油箱是变压器的外壳,里面充满油.变压器里的油,既起冷却作用,又起绝缘作用。
较大容量的变压器还有绝缘套管、分接开关、储油柜、吸湿器、安全通道、气体继电器、净油器和温度计等附件。
链接二:变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的,一次绕组接在交流电源上,在铁心中产生交变磁通,从而在一次、二次绕组产生感应电动势,如下图3所示。
变压器教案教案:变压器课时:1-2课时教学目标:1. 了解变压器的基本原理和结构。
2. 掌握变压器的使用方法和注意事项。
教学准备:变压器、电源线、电灯泡、电阻、开关、导线等实验器材。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 向学生简要介绍变压器的作用和重要性。
2. 引导学生回顾并总结一下初中电磁感应的相关知识。
二、理论讲解(10分钟)1. 介绍变压器的基本原理:变压器是利用电磁感应原理,通过变换线圈的匝数比来改变电压大小的装置。
2. 讲解变压器的结构:主要由铁芯、初级线圈和次级线圈组成。
三、实验操作(30分钟)1. 实验一:观察变压器的使用a. 将变压器连接到电源线上,接通电源,并将电灯泡分别连接到初级线圈和次级线圈上。
b. 通过开关控制电源的通断,观察电灯泡的亮灭情况,并记录数据。
c. 分析实验结果,讨论变压器对电压的改变作用。
2. 实验二:测量变压器的变压比a. 将变压器连接到电源线上,并将电阻连接到初级线圈和次级线圈上。
b. 使用电压表测量初级线圈和次级线圈的电压,并记录数据。
c. 计算变压器的变压比,观察并分析结果。
四、讨论与总结(10分钟)1. 结合实验结果,引导学生总结变压器的特点和使用方法。
2. 引导学生思考变压器在实际生活中的应用场景,并讨论其重要性。
五、拓展练习(5分钟)1. 提供一些变压器相关的问题进行讨论和思考,加深学生对变压器知识的理解和应用。
六、作业布置(5分钟)1. 布置一些与变压器相关的问题作为作业,要求学生通过查询资料进行解答或调查实践。
教学反思:本节课通过理论讲解和实验操作相结合的形式,引导学生了解和掌握了变压器的基本原理和使用方法。
通过实验操作,学生对变压器的作用和变压比的计算有了更为直观的了解。
在后续的讨论和拓展练习环节,学生积极参与,充分发挥了思维能力和创造力。
教学目标得到了较好的实现。
高中物理变压器的应用教案
教学目标:
1. 了解变压器的作用和原理;
2. 掌握变压器的工作原理和基本结构;
3. 能够应用变压器解决实际问题。
教学重点和难点:
重点:变压器的作用和原理;
难点:变压器的数学应用。
教学步骤:
1. 引入:通过展示一个变压器模型,向学生介绍变压器的概念和作用;
2. 讲解:讲解变压器的工作原理和基本结构,引导学生理解变压器是如何将电压升高或降低的;
3. 知识梳理:提出几个与变压器相关的问题,让学生回顾所学知识;
4. 实践应用:给学生几个实际问题,让他们应用变压器原理解决;
5. 总结:总结本节课的主要内容,强调变压器在实际生活中的应用。
教学资源:
1. 变压器模型
2. 备课PPT
3. 相关实例问题
教学评价:
1. 在课堂上布置变压器相关的练习题,检测学生的掌握情况;
2. 给学生一个小组任务,让他们设计一个能够使用变压器的实际电路。
教学反思:
1. 在讲解的时候,要注意简单明了地讲解变压器的原理,避免学生产生困惑;
2. 在设计实践应用环节的问题时,应该充分考虑学生的实际理解能力和水平。
变压器优秀教案学案变压器优秀教案学案一、教学目标1、理解变压器的原理、构造及工作过程;2、掌握变压器的应用和优缺点;3、能够通过实验和实例分析变压器的性能。
二、教学内容1、变压器的定义、原理及基本构造;2、变压器的工作过程及实现交流电转换的原理;3、变压器的应用场景及优缺点分析;4、实验及实例分析,变压器的性能评估。
三、教学过程1、导入新课:展示变压器在生活和工业中的应用案例,引导学生思考变压器的作用及原理。
2、讲解变压器的定义、原理和构造:通过示意图或实物展示,介绍变压器的基本构造和组成部分,阐述变压器的工作原理,即利用电磁感应原理实现交流电的转换。
3、分析变压器的工作过程:以一个具体的变压器为例,详细讲解输入电压、输出电压、原边线圈、副边线圈等关键概念,阐述变压器的工作过程,包括电能转换和传输的过程。
4、讲解变压器的应用和优缺点:结合实际案例,介绍变压器在电力系统、家电、工业等领域的应用,分析变压器使用的优缺点,如效率高、便于远距离输电等。
5、实验及实例分析:通过实验或实例分析,让学生实际操作和观察变压器的工作过程,进一步理解变压器的性能和特点。
6、总结与回顾:回顾本节课的重点内容,强调变压器的原理、构造、工作过程及优缺点,加深学生对变压器的认识和理解。
四、教学评估1、问题解答:针对学生在学习过程中提出的问题,进行解答和讲解。
2、课堂练习:布置一些与变压器相关的练习题,检验学生对所学内容的掌握程度。
3、小组讨论:组织学生分组进行讨论,分享对变压器的学习心得和体会。
4、实验报告:要求学生根据实验内容撰写实验报告,分析实验数据和结果,加深对变压器性能的理解。
五、课后作业1、复习课本中关于变压器的内容,加深对基本概念和原理的理解。
2、搜集并阅读一些关于变压器应用的案例,了解变压器在不同领域的应用。
3、尝试设计一个基于变压器的简单电路,并记录实验过程和结果。
六、教学反思根据学生的反馈情况和教学目标达成情况,对本节课的教学过程进行反思和总结,找出存在的问题和不足,提出改进措施和建议,为今后的教学提供参考和借鉴。
变压器教案变压器教案一、教学目标:1. 知识目标:了解变压器的基本概念和组成结构,掌握变压器的工作原理和基本的计算方法。
2. 技能目标:能够分析变压器的工作过程,计算变压器的输入输出功率和电压比。
3. 情感目标:培养学生对电力工程的兴趣,增强实践能力和创新意识。
二、教学重难点:1. 教学重点:变压器的基本原理和计算方法。
2. 教学难点:变压器输入输出功率和电压比的计算。
三、教学过程1. 导入(5分钟)通过回顾前几节课所学习的电磁感应相关知识,引导学生复习电磁感应定律和互感现象。
2. 讲授变压器基本概念(10分钟)通过举例介绍变压器的基本概念和应用领域,引导学生了解变压器的作用和重要性。
3. 变压器的组成结构(10分钟)介绍变压器的主要组成部分,包括铁芯、一次线圈、二次线圈和绝缘材料等,引导学生理解变压器的结构和工作原理。
4. 变压器的工作原理(20分钟)详细讲解变压器的工作原理,包括电磁感应定律和互感现象,引导学生理解变压器的电压变换原理。
5. 变压器的计算方法(20分钟)介绍变压器的输入输出功率和电压比的计算方法,包括变压器的转换效率和容量计算,引导学生掌握变压器的计算技巧。
6. 案例分析(10分钟)通过实际案例分析变压器的应用和设计,引导学生运用所学知识解决实际问题,培养学生的实践能力和创新思维。
7. 拓展延伸(5分钟)介绍变压器在电力工程中的其他应用领域,如电力传输、电感耦合和电源适配器等,引导学生进一步了解变压器的应用和发展。
8. 归纳总结(5分钟)通过总结本节课所学内容和方法,巩固学生的知识和技能,培养学生的反思和归纳能力。
四、课堂作业1. 完成课堂练习题,巩固变压器的基本概念和计算方法。
2. 思考变压器在电力工程中的其他应用领域,并写一篇短文进行阐述。
五、教学反思本节课通过引导学生了解和掌握变压器的基本概念和工作原理,培养学生分析和解决实际问题的能力。
同时通过案例分析和拓展延伸,拓宽学生的知识视野,增强学生实践能力和创新意识。
变压器教案引言:变压器是电力系统中常见且重要的设备之一,其主要作用是将交流电能以不同的电压传输。
在实际的电力传输和配电过程中,变压器发挥着至关重要的作用。
本教案将介绍变压器的工作原理、分类、应用以及相关的基本参数和常见故障排除方法。
一、变压器的原理1.1 工作原理变压器基于电磁感应原理工作,其主要原理是通过变换线圈的匝数比例来实现功率的变换。
当交流电通过变压器的一侧绕组时,在铁芯内产生的磁场引起另一侧绕组中的电势变化,从而实现电压的转换。
1.2 基本结构变压器由两个或多个绕组组成,常见的包括主绕组和副绕组。
主绕组接收输入电流,副绕组提供输出电流。
铁芯则起到集中磁场的作用。
二、变压器的分类2.1 按用途分类- 发电变压器:将发电厂产生的高电压电能转变为输送和分配所需的中、低电压电能。
- 运输变压器:用于电力输送的变压器,将发电站的电能输送至用电地点。
- 分配变压器:位于电力输送线路和用电设备之间,将输送过来的电能转换成适用于不同设备和用途的电压。
2.2 按冷却方式分类- 自然冷却变压器:通过空气循环进行散热。
- 强制冷却变压器:通过冷却器和风扇进行散热。
2.3 按结构分类- 干式变压器:绕组和铁芯都不浸泡在绝缘油中,常见于一些环境要求高、安全性要求高的场合,如室内供电变压器。
- 油浸式变压器:绕组和铁芯都浸泡在绝缘油中,适用于一些大型变压器。
三、变压器的应用变压器在各个领域都有广泛应用,下面列举几个常见的应用案例:- 电力输配系统:变压器用于电力传输和配电系统中,将发电厂产生的高电压转为适用于家庭和商业用电的低电压。
- 汽车工业:汽车中的点火线圈利用变压器原理将电瓶电压提升至点火所需的高电压。
- 电子设备:变压器广泛用于各种电子设备中,如电视机、电脑等。
四、变压器的基本参数4.1 额定功率额定功率是变压器设计和制造时标定的功率数值,表示变压器正常运行时能够持续输出的功率。
4.2 额定电压额定电压是指变压器正常工作时所需的输入电压和输出电压,通常以交流电的有效值表示。
教学课题:变压器一. 教学目标【知识和技能】1知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.【过程和方法】1通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义. 【情感、态度、价值观】1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美.2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想.3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.二. 教学重点、难点重点:变压器工作原理及工作规律.难点:1.理解副线圈两端的电压为交变电压.2. 推导变压器原副线圈电流与匝数关系.3. 掌握公式中各物理量所表示对象的含义.三. 教学仪器投影仪、教学用变压器四. 教学方法实验、讲授五. 教学过程引入1. 电感对交变电流的作用?2. 电容对交变电流的作用?3. 互感是指?新课1. 变压器的构造原线圈、副线圈、铁心2. 变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。
3. 理想变压器磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。
4. 理想变压器电压跟匝数的关系:U i/U2= n i/n 2说明:对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。
即有U1 = U1=U1=……。
课题: 变压器的应用课型: 讲授 教学目的要求:1.掌握变压器在电压变换方面的应用: 自耦变压器、电压互感器。
2.掌握变压器在电流变换方面的应用: 电流互感器、钳形电流表。
3.了解变压器阻抗变换方面的应用。
教学重点、难点:教学重点: 变压器的电压变换和电流变化与其应用。
教学难点:变压器空载运行和电压变换, 负载运行与电流变换。
教学分析:本次课通过对变压器空载运行时, 原副线圈中感应电动势的分析得出变压器的变压比概念, 然后具体分析利用电压变换原理的两种常用电器元件——自耦变压器与电压互感器的工作原理, 最后通过例题巩固其知识点。
电流变化与阻抗变换也基本采用这一模式来讲解相关内容。
复习、提问:1.变压器工作原理是什么?2、变压器的额定值有哪些, 其关系是怎样的?教学过程:上节课讲述了变压器的工作原理和有关磁路方面的概念。
今天我们来看看变压器有哪些应用。
一、空载运行和电压变换原线圈接上交流电压, 铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈, 原、副线圈中交变的磁通可视为相同。
设原线圈匝数为N1, 副线圈匝数为N2, 磁通为( , 感应电动势为tN E t N E ∆∆=∆∆=ΦΦ2211 ,由此得2121N N E E =忽略线圈内阻得K N N U U ==2121 上式中K 称为变压比。
由此可见: 变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。
如果N1 < N2, K < 1, 电压上升, 称为升压变压器。
如果N1 > N2, K >1, 电压下降, 称为降压变压器。
应用实例: 1.自耦变压器实验室中常用的调压器就是一种可改变副绕组匝数的自耦变压器(a)符号 (b)外形 (c)实际电路 图2 自耦变压器原副边电压之比是:2.电压互感器电压互感器属于仪用互感器的一种, 它的优点是:⑴使测量仪表与高压电路分开, 以保证工作安全。
(a) 构造 (b)接线图图3 电压互感器⑵扩大测量仪表的量程。
课题:变压器的应用
课型:讲授 教学目的要求:
1、掌握变压器在电压变换方面的应用:自耦变压器、电压互感器。
2、掌握变压器在电流变换方面的应用:电流互感器、钳形电流表。
3、了解变压器阻抗变换方面的应用。
教学重点、难点:
教学重点:变压器的电压变换和电流变化及其应用。
教学难点:变压器空载运行和电压变换,负载运行与电流变换。
教学分析:
本次课通过对变压器空载运行时,原副线圈中感应电动势的分析得出变压器的变压比概念,然后具体分析利用电压变换原理的两种常用电器元件——自耦变压器及电压互感器的工作原理,最后通过例题巩固其知识点。
电流变化及阻抗变换也基本采用这一模式来讲解相关内容。
复习、提问:
1、变压器工作原理是什么?
2、变压器的额定值有哪些,其关系是怎样的?
教学过程:
上节课讲述了变压器的工作原理和有关磁路方面的概念。
今天我们来看看变压器有哪些应用。
一、空载运行和电压变换
原线圈接上交流电压,铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈,原、副线圈中交变的磁通可视为相同。
设原线圈匝数为N 1,副线圈匝数为N 2,磁通为?,感应电动势为 由此得2
1
2
1
N N E E =
忽略线圈内阻得
上式中K 称为变压比。
由此可见:变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。
如果N 1<N 2,K <1,电压上升,称为升压变压器。
图1变压器空载运行原理图
如果N 1>N 2,K>1,电压下降,称为降压变压器。
应用实例: 1、自耦变压器
实验室中常用的调压器就是一种可改变副绕组匝数的自耦变压器
(a)符号(b)外形(c)实际电路 图2自耦变压器 原副边电压之比是:
2、电压互感器
电压互感器属于
仪用互感器的一种,它的优点是:
⑴使测量仪表与
高压电路分开,以保证工作安全。
⑵扩大测量仪表的量程。
注意点:
(1) 为了工作安全,电压互感器的铁壳及副绕组的一端都必须接
地,以防高、低压线圈绝缘损坏时,低压线圈和测量仪表对地产生一个高电压,危及工作人员的人身安全。
(2) 副线圈不允许短路。
如果电压互感器的二次侧运行中短路,
二次线圈的阻抗大大减小,就会出现很大的短路电流,使副线圈因严重发热而烧毁。
因此在运行中互感器不允许短路。
一般电压互感器二次侧要用熔断器。
只有35千伏及以下的互感器中,才在高压侧有熔断器其目的是当互感器发生短路时把它从高压电路中切断。
二、负载运行和电流变换
负载运行:变压器的原绕组接电压U1,副绕组接负载Z L 这种运行状态称为负载运行。
根据能量守恒定律,变压器输出功率与从电网中获得功率相等,即P 1=P 2,由交流电功率的公式可得
(a)构造(b)接线图
图3电压互感器
U 1I 1cos ?1=U 2I 2cos ?2
式中cos ?1——原线圈电路的功率因数;
cos ?2——副线圈电路的功率因数。
?1,?2相差很小,可认为相等,因此得到
U 1I 1=U 2I 2
可见,变压器工作时原、副线圈的电流跟线圈的匝数成反比。
高压线圈通过的电流小,用较细的导线绕制;低压线圈通过的电流大,用较粗的导线绕制。
这是在外观上区别变压器高、低压绕组的方法。
1、电流互感器:
由于(
称为变流
比)
所以I 1=K i I 2
为了安全起见应采取:
(1)电流互感器副线圈的一端和铁壳必须接地。
(2)使用电流互感器时,副绕组电路是不允许断开的。
电流互感器二次侧不许开路运行。
接在电流互感器副线圈上的仪表线圈的阻抗很小,相当于在副线圈短路状态下运行。
互感器副线圈端子上电压只有几伏。
因而铁芯中的磁通量是很小的。
原线圈磁动势虽然可达到几百安或上千安或更大。
但是大部分被短路副线圈所建立的去磁磁动势所抵消,只剩下很小一部分作为铁芯的励磁磁动势以建立铁芯中的磁通。
如果在运行中副线圈断开,副边电流等于零,那么起去磁作用的磁动势消失,而原边的磁动势不变,原边被测电流全部成为励磁电流,这将使铁芯中磁通量急剧,铁芯严重发热以致烧坏线圈绝缘,或使高压侧对地短路。
另外副线圈开路会感应出很高的电压,这对仪表和操作人员是很危险的所以电流互感器二次侧不许断开。
2、钳形电流表
I I 21
利用钳形电流表可以随时随地测量线路中的电流,是电流互感器的一种变形。
它的铁心如同一钳形,用弹簧压紧。
测量时将钳口压开而引入被测导线。
这时该导线就是原绕组,副绕组绕在铁心上并与电流表接通。
利用钳表可以随时随地测量线路中的电流,不必像普通电流互感器那样必须固定在一处,或则像普通电流表在测量时要断开电路而将原绕组串接进去。
图5钳表原理图
三.阻抗变换
设变压器初级输入阻抗为|Z 1|,次级负载阻抗为|Z 2|,则1
1
1
I U Z =
将21212211 I N N
I U N N U ==
,代入,得 因为2
2
2
Z I U =
所以
2
2
22
211Z K Z N N Z =⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=
可见,次级接上负载|Z 2|时,相当于电源接上阻抗为K 2|Z 2|的负载。
应用:阻抗匹配
在电子电路中,为了提高信号的传输功率和效率,常用变压器将负载阻抗变换为适当的数值,以取得最大的传输功率和效率,这种做法称为阻抗匹配
(a)变压器电路
(b)等效电路
图6变压器的阻抗变换作用
四、例题:
【例1】有一电压比为220/110V 的降压变压器,如果次级接上55?的电阻,求变压器初级的输入阻抗。
解1:次级电流Α255
110
2
2
2==
=Z U I 初级电流Α2110
2202121==≈=
U U N N K 输入阻抗Ω===2201
220111I U Z
解2:变压比2110
2202121==≈=U U N N K
输入阻抗
Ω=⨯==⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛≈22055422
22
211Z K Z N N Z 【例2】有一信号源的电动势为1V ,内阻为600?,负载电阻为150?。
欲使负载获得最大功率,必须在信号源和负载之间接一匹配变压器,使变压器的输入电阻等于信号源的内阻,如图7所示。
问:变压器变压比,初、次级电流各为多少
图7
解:负载电阻R 2=150?,变压器的输入电阻R 1=R 0=600?,则变比应为
初、次级电流分别为
[例3]已知一变压器N 1=800,N 2=200,U 1=220V ,I 2=8A ,负载为纯电阻,忽略变压器的漏磁和损耗,求变压器的副边电压U 2,原边电流I 1,输入、输出功率。
解:变压比K=N 1/N 2=800/200=4 副边电压U 2=U 1/K=220/4=55V 原边电流I 1=I 2/K=8/4=2A 输入功率S 1=U 1I 1=440V·A 输出功率S 2=U 2I 2=440V·A
可见当变压器的功率损耗忽略不计时,它的输入功率与输出功率相等,这是符合能量守恒定律的。
[例4]图8所示电路中,某交流信号源的电动势E=120V ,内阻R 0=800?,负载电阻R L =8?。
试求:
(1)如图8(a)所示,信号源输出多大功率?负载电阻R L 吸收多大功率?信号源的效率多大?
(2)若要信号源输给负载的功率达到最大,负载电阻应等于信号源内阻。
今用变压器进行阻抗变换,则变压器的匝数比应选多少?阻抗
变换后信号源的输出功率多大?负载吸收的功率多大?此时信号源的效率又为多少?
(a)负载与信号源直接相连(b)变压器进行阻抗变换
图8例4的电路
解:(1)由图8可得信号源的输出功率为 负载吸收的功率 效率?=9?
(2)如图8所示,变压器把负载R L 变换为等效电阻 变压器的匝数比应为 这时信号源输出功率为: 负载吸收的功率为:
效率为:?=50
? 经过(1)(2)两题的计算和比较后我们发现,利用变压器进行阻抗变换后,电源效率由9?增加到50?。
如果在电源输出同一信号功率下,负载将会得到最大的输出功率,这就是电子线路中的阻抗匹配。
课堂小结:
变压器的应用有:电压变换方面的有自耦变压器和电压互感器等;电流变换方面的有电流互感器和钳形电流表;阻抗变换方面的是阻抗匹配,即用变压器将负载阻抗变换为适当的数值,以取得最大的传输功率和效率。
作业:P102,5-12
L L R R R E 2
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=888001202
⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=W 176.0===8.17176.0Pi P ==9
5.4Pi
P。