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高二物理变压器-课件

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高中物理选修课件变压器

高中物理选修课件变压器

变压器作用
在电力系统中，变压器主要用于 电压变换、电流变换、阻抗变换 以及电气隔离等。
工作原理与构造
工作原理
变压器的工作原理基于电磁感应现象，即变化的磁场会在导 体中产生感应电动势。当交流电流通过变压器的初级线圈时 ，会在铁芯中产生交变磁通，从而在次级线圈中感应出电动 势。
构造
变压器主要由铁芯、线圈、绝缘材料、油箱及冷却装置等组 成。其中，铁芯是变压器的磁路部分，线圈是电路部分，绝 缘材料用于保证线圈间及线圈与铁芯间的绝缘性能，油箱及 冷却装置则用于散热。
保护功能及安全操作规范
01
过载保护
变压器具有过载保护功能，当负载超过一定范围时，可自动切断电源，
避免设备损坏。
02
短路保护
当输出端发生短路时，变压器应立即切断电源，防止短路电流对电路造
成损害。
03
安全操作规范
在操作变压器时，应遵循安全规范，如穿戴绝缘手套、使用绝缘工具等
，确保人身安全。同时，要定期检查变压器的绝缘性能、接线是否松动
隔离变压器
初级线圈和次级线圈完全独立，没有电气联系，适用于需要电气隔离的场合， 如医疗设备、音响设备等。
特种变压器简介
01
02
03
04
整流变压器
用于将交流电转换为直流电， 具有较大的输出电流和较低的
输出电压。
电焊变压器
用于焊接工艺，具有较大的输 出电流和较低的输出电压，以
及较高的短路阻抗。
脉冲变压器
THANKS
感谢观看
磁通量与感应电动势关系
磁通量与感应电动势的关系
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与穿过导体回路的磁通量的变化率成正比。因此，在变压器中，当 交流电流通过初级线圈时，会在铁芯中产生交变磁通，从而在次级线圈中感应出电动势。这个感应电动势的大小 与磁通量的变化率以及线圈的匝数有关。
3.3 变压器 课件(34张PPT)-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

3.3 变压器 课件(34张PPT)-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

得 n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…+n nI n。
典型例题
【例题1】 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,V和A均
为理想电表,灯泡电阻RL=6 Ω,AB两端电压u1=12 2sin 100πt V。下列说法
正确的是 ( D )
A.电流频率为100 Hz
B.V的读数为24 V
② 2 < 1 ⇒ 2 < 1 降压变压器
四、电流关系
变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低
压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制。
1 = 2
理想变压器
输出功率
等于输
入功率
=
1 1 = 2 2
1 2
=
2 1

=

原线圈
I1
U1
n1原线圈接
交变电流
原线圈中产
生交变磁场
铁芯构成
磁回路
变压器的基本原理是
利用原线圈和副线圈之间的互感现象。
电能
磁场能
电能
(U1、I1)
(变化的磁场)
(U2、I2)
铁芯使这个变
化的磁场几乎
全部穿过了副
线圈
副线圈产生
感应电动势
探究与思考
U1
U2
思考：若给原线圈接直流电压U1，能否得到副线圈电压U2?
C.A的读数为0.5 A
D.变压器输入功率为6 W
【答案】D

【解析】根据 u 1=12 sin 100πt V 及 U=

误。根据


I 2=
=

得

变压器(教学课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)

变压器(教学课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)


新课引入
情景展示
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？
用电器 随身听
额定工作电压 3V
用电器
额定工作电压
机床上的照明灯
36V
扫描仪 手机充电器
录音机
12V 4.2V 4.4V 5.3V
6V 9V 12V
防身器 黑白电视机显像管 彩色电视机显像管
甲 A.电压表读数为282.8 V
C.输入功率为56.4 W
乙 B.电压表读数为28.28 V
D.输入功率为40 W
典例探究
考点一：理想变压器的工作原理及基本规律
解析:由题图乙可知,Um=282.8 V,则输入电压有效值 U1=U2=200.0 V。
根据
U1 U2
=
nn12知,U2=20
V,再根据II12
上交流电压u,其瞬时值表达式为u= 220 2sin 100πt (V),现把单刀双掷开关与a连接,
则( )
理想变压器中各量的制约关系理想变
A.电压表的示数压为器22中V 各量的制约关系理想变压器中
B.流过滑动变阻各器量的的电流制的约方关向系每秒改变100次
C.在滑动变阻器的滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变大
课堂合作探究
知识点一：变压器的原理 2.示意图
3.电路符号
n1
n2
n1
n2
无铁芯
有铁芯
课堂合作探究
知识点一：变压器的原理 问 那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产 题 生的？
∽ U1
n1 n2
U2 ∽
原线圈接 交变电流
原线圈中产生 交变磁场
高二物理变压器课件 新课标 人教版

高二物理变压器课件 新课标 人教版

变 压器
几种常见的变压器
1、变压器原理 （1）结构和示意图：
闭合铁芯、原线圈（初级线圈或一次线圈） n1匝、副线圈（次级线圈或二次线圈）n2匝、 输入电压U1、输出电压U2
（2）工作原理：电磁感应现象 条件：在原线圈中输入交流电压。 过程：原、副线圈中由于交变电流而发生互感 现象，使得原、副线圈中的电流共同产生的变 化的磁场，原、副线圈中就会产生相同的变化 磁通量。 （忽略漏磁现象） 结果：
电压表示数____V,电流表示数_____A
• 例2、如图示为理想变压器，它的初级线圈 接在交流电源上，次级线圈接有一个标有 “12V 100W”的灯泡。已知变压器初、次 级线圈的匝数比为18∶1，灯泡能够正常发 光，则跟初级线圈串联、并联的电流表与电 压表读数分别是多少？
在原线圈中，E1=U1，在副线圈中，E2=U2， 故：
本质：通过电磁感应现象，将电 能通过磁场能发生转移。
(3)、理想变压器：这种忽略原、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。
2、理想变压器的规律：
（1）对理想变压器，P入＝P出
（2）、理想变压器的原、副线圈的端电压之比 等于这两个线圈的匝数比。
3、如图示，理想变压器的三个线圈的匝数之 比为n1∶n2∶n3=10∶5∶1，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？
4、一个理想变压器的原线圈 n1=1320匝，接在U1=220V 的交流电源上，它的一个副线圈 输出电压U2=10V,通过的电流 I2=0.5A，另一个副线圈的匝数 n3=30匝，通过的电流 i3=1.2A，则原线圈中的电流 I1=____A。铁心中磁通量变化 率的最大值是____Wb/s.
《高二物理变压器》PPT课件

《高二物理变压器》PPT课件


连接如右图所示的电路，用
多用电表测出变压器的原.副线
圈两端电压，并试讨论变压器 V1
V2
原.副线圈两端电压的关系：
b.研究原线圈中电流和副线圈中电流的关系的实验
连接如右图所示的电路，用交
流电流表测出变压器的原线圈中 A1
A2
的电流和副线圈中的电流，并试
讨论通过变压器的原线圈中电流
和副线圈中电流的关系。编辑ppt
5
a.研究原副线圈两端电压关系的实验
次数 1 2 3 4 5
U1
V1
V2
实U验2 结论：原副线圈两端电压之比等于
这两个线圈的匝数比。
b.研究原线圈中电流和副线圈中电流的关系的实验
次数 1 2 3 4 5
A1
A2
A1

实验A2结论：原线圈和副线圈中的电流跟
它们的匝编辑数ppt 成反比。
6
2）理论分析法
原线圈
E1=
n1
t
U1
U2
副线圈
E2
=
n2
t
E1 n 1 E2 n2
而 E1 U1 E2 U2
所以：U 1 n1
U 2 n2
即： 原.副线圈两端电压之比等这两个线
圈的匝数比。 编辑ppt 与实验结论相同 7
实际变压器的效率都很高，特别是大型变压
器，效率可达97%-99.5%，所以理论研究时我
高中物理第二册（必修＋选修） 第十七章 第三节
《变 压 器》
熊勇
编辑ppt
1
1.几种常见的变压器
编辑ppt
2
2.变压器的结构和符号
U1
U2
电路符号
原线圈 铁芯 副线圈
科学探究：变压器课件(20张PPT)高二物理鲁科版2019选择性必修第二册

科学探究：变压器课件(20张PPT)高二物理鲁科版2019选择性必修第二册

数间的定量关系
2.实验器材：可拆变压器、
低压交流电源、交流电压
表、带夹的导线
新课学习 探究变压器电压与匝数的关系
3.实验原理：当交流电压接入原线圈时，它所产生
的变化的磁场就会在副线圈中产生感应电动势
4.实验步骤：
根据图示电路连
接器材
新课学习 探究变压器电压与匝数的关系
5.数据分析：记录原副线圈对应的电压和匝数，
新课学习 变压器的工作原理
交流电
~
①原线圈接交变电流
②产生变化的磁场
③通过铁芯流到副线圈
④副线圈产生感应电动势
两个线圈之间没有导线相连，副线圈也
能输出电流，也就是互感现象。
新课学习 变压器的工作原理
理想变压器：没有能量损失的变压器
新课学习 探究变压器电压与匝数的关系
1.实验目的：研究变压器电压与线圈匝
和绕在铁芯上的两个或两个以上的
线圈组成。
新课学习 变压器的工作原理
常见变压器
新课学习 变压器的工作原理
铁芯
2.变压器结构：
①铁芯由涂有绝缘漆的
硅钢片叠合而成
②线圈一般由高强度的
漆包线绕制，也称绕组
线圈
新课学习 变压器的工作原理
2.变压器结构：
①与电源相连的线圈称
为原线圈或初级线圈
②与负载相连的线圈称
D．320
1
由
2
=
1
得1
2
=ห้องสมุดไป่ตู้
2 1
=110
2
注意用电安全，不要随意靠近高压用电设
备，不触碰高压变压器。
认真学习，用
知识改变科技，
用科技改变生
活，为国家的
《高二物理变压器》课件

《高二物理变压器》课件

变压器的维护周期
维护周期根据变压器的类型、使用环境和负 荷情况等因素而定，一般而言，中小型变压 器每年至少应进行一次检查和维护。
06
高压变压器安全须知
高压变压器安全常识
变压器是利用电磁感应原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等 级电压和电流的电力设备。
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯 （或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源 的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
高压变压器事故预防措施
1 防止变压器过载运行
在正常运行时，应使变压器承受的电流不超过额定值， 以防变压器过热而损坏绕组绝缘。
2 防止变压器铁芯绝缘老化损坏
在正常运行时，应使变压器承受的电流不超过额定值， 以防变压器过热而损坏绕组绝缘。
《高二物理变压器》ppt课 件
目录
• 变压器的基本概念 • 变压器的组成和工作过程 • 变压器的工作特性 • 变压器的应用 • 变压器的运行和维护 • 高压变压器安全须知
01
变压器的基本概念
变压器的定义
01
变压器是一种利用电磁感应原理 改变交流电压的设备。
02
它通常由两个或多个绕组组成， 一个绕组接电源，另一个绕组输 出电压。
3 防止变压器受潮
在正常运行时，应使变压器承受的电流不超过额定值， 以防变压器过热而损坏绕组绝缘。
4 防止变压器套管闪络及爆炸
在正常运行时，应使变压器承受的电流不超过额定值， 以防变压器过热而损坏绕组绝缘。
高压变压器安全操作规程
操作时应严格遵守操作规程，正 确使用电工工具，绝缘工具应放 在干燥、清洁的地方。
高二物理变压器原理课件

高二物理变压器原理课件


注意：
I1 n2 I2 n1
此公式仅适用于原、副线圈各一个。
三、几种常见的变压器 1.自耦变压器
U1 n1 n2 U2
n2 U2 U1 n1
P
U1 A B
U2
调压变压器
2、互感器
（1）电压互感器
思考： 原、副线圈的
匝数有什么关系？
v
（2）电流互感器
思考： 原、副线圈的
匝数有什么关系？
A
思考与讨论
讨论：怎样让电压升高或降低？
U1 n1 n2 U2
• n2>n1 时，U2>U1, 这种变压器叫做
升压变压器。
• n2<n1 时，U2<U1, 这种变压器叫
做降压变压器。
3、理想变压器
忽略了原、副线圈电阻和各种电磁能 损失的变压器叫理想变压器.
P1
P2
功率关系： P1 = P2
电流关系：
U1 n1 n2 U2
铁芯 副线圈
1）原线圈：跟电源相连. 2）副线圈：跟负载相连. 3）铁芯
结
构
U1 n1 n2 U2示意图电路
U1
U2
符
号
二、变压器的工作原理
U1
n1 n2 U2
1、互感现象
定义：在原、副线圈中由于有交变电流 而发生的互相感应的现象。
2、变压器的工作原理
U1 n1 n2 U2
电压关系： U1 n1 U 2 n2
小结11变压器的构造22变压器的工作原理33变压器的原副线圈的电压电流比与匝数比的关系44了解了几种常见的变压器
高二 物理 第十七章 第四节
变压器
在生产生活中，常常需要改变 交流的电压。
变压器(高中物理教学课件)完整版

变压器(高中物理教学课件)完整版


典型例题
例3.如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，
如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压
表的示数为220V，电流表的示数为3A，则输电线
路中的电压和电流分别是( A )
A．11000V，150A
B．1100V，15A
C．4.4V，16.7A
D．4.4V，0.06A
典型例题
例4.如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝
五.变压器的等效电路
1.等效电阻法 理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2原、副线圈 的电压分别为U1、U2， 副线圈负载电阻为 R， 等效电路如图所示，
求 R等效。
法一：U1 U2
n1 n2
U2
n2 n1
U1
左图：P
U
2 2
R
n2 2U12 n12 R
右图：P'
U12 R等效
P
n2 2U12 n12 R
1.变压比：U1 n1 或者U1 U2
U 2 n2
n1 n2
2.功率关系：因没有能量损失
P1 P2 U1I1 U 2I2
3.变流比：由功率关系U1I1
U2I2
I1 I2
U2 U1
I1 I2
n2 n1
或者n1I1
n2I2
4.频率关系：原副线圈频率不变
f1 f2
二.理想变压器变压规律
注意： ①若n1<n2，则U1<U2，这种变压器叫升压变压器 ②若n1>n2，则U1>U2，这种变压器叫降压变压器 ③原副线圈电压比与匝数比成—— 正比 ④原副线圈电流比与匝数比成—— 反比 ⑤原线圈电压与副线圈电压成—— 正比 ⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比 ⑦变压器电压、频率由输入端决定 ⑧变压器电流、功率由输出端决定
人教版高二物理选择性必修第二册变压器课件(共23张PPT)

人教版高二物理选择性必修第二册变压器课件(共23张PPT)

I1 n2 I2 n1
想一想
某同学类比一个原线圈、一个副线圈的 理想变压器的规律得出右图理想变压器 中电压与匝数的关系为
U1:U2:U3=n1:n2:n3 电流与匝数的关系为 I1:I2:I3=n3:n2:n1 请判断正误，说明理由
原、副线圈中感应电动势分别为：
Δ
E1=n1 Δt
E2 =n2
Δ
某同学类比一个原线圈、一个副线圈的理想变压器的规律得出右图理想变压器中电压与匝数的关系为 某同学类比一个原线圈、一个副线圈的理想变压器的规律得出右图理想变压器中电压与匝数的关系为
想一想
人之所以异于禽者，唯志而已矣!
学做任何事得按部就班，急不得。 志不立，如无舵这舟，无衔之马，漂荡奔逸，终亦何所底乎。
人之所以异于禽者，唯志而已矣!
顶天立地奇男子，要把乾坤扭转来。
I1:I2:I3=n3:n2:n1 志不立，如无舵这舟，无衔之马，漂荡奔逸，终亦何所底乎。
U1 : U2 : U3=n1 : n2 : n3 哪一部分相当于原线圈？哪一部分相当于副线圈？ 1、为何题中说“当用电器增加时，相当于R的值减小”？ 丈夫四海志，万里犹比邻。 丈夫四海志，万里犹比邻。 3、这个装置怎么改造就可以测大电流？
守恒思想
燕雀安知鸿鹄之志哉。 沧海可填山可移，男儿志气当如斯。 贫穷是一切艺术职业的母亲。 大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎?
程，你能否设计一个装置使得这个电压能够被测 古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有坚忍不拨之志。
壮志与毅力是事业的双翼。 天才是由于对事业的热爱感而发展起来的，简直可以说天才。
想一想
1、这个装置能测量导线1中的
电流？你能说说原理吗？
1
2、这个装置能测大电流还 是小电流？
高中物理选修《变压器》PPT

高中物理选修《变压器》PPT


第31页，共31页。
几种常见的变压器
第31页，共31页。
一、变压器的构造 （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片
叠合而成）
1.示意图 2.构造：
（2）原线圈（初级线圈）：跟
铁
电源相连，用绝缘线绕成的,其
芯
原
匝数用n1表示
线 ∽ U1 圈
n1 n2
U2 ∽
副
线
圈
（3）副线圈（次级线圈）：副
线圈（次级线圈）：跟负载相 连，用绝缘线绕成的,其匝数用 n2表示
1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2
2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定；
U2
n2 n1
U1
4.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1
I2
I1
n2 n1
I2
U1 n1
n2U2 R
第31页，共31页。
【例1】理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4： 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————（ ）
闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。
（4）输入电压：U1; 输出电压：U2. 注意：线圈必须绕在铁芯上，铁芯必须是闭合的。
第31页，共31页。
3.电路图中符号
n1
n2
∽ U1
n1 n2 U2 ∽
铁芯与线圈互相绝缘 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
【例5】一台理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝， 两个副线圈的匝数分别是n2＝60匝，n3＝600匝。
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这两个线圈的匝数比。
b.研究原线圈中电流和副线圈中电流的关系的实验
次数 1 2 3 4 5
A1
A2
A1
实验A2结论：原线圈和副线圈中的电流跟
它们的匝数成反比。
2）理论分析法
原线圈
E1=
n1
t
U1
U2
副线圈
E2
=
n2
t
E1 n 1 E2 n2
而 E1 U1 E2 U2
所以：U 1 n1
U 2 n2
=
U2 U1
=
n2 n1
即：原.副线圈中的电流之比跟它们的
线圈匝数成反比。 与实验结论相同
5.几种常用的变压器
1）自耦变压器
2）调压变压器 3）互感器
n1
n2
A 电流互感器
n1
n2
V
电压互感器
练习：如图，一台理想变压器，原线圈2200 匝，副线圈440匝，并接一个100Ω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4_4___V,电流表示数为0._4_4___A
A V
若上面接的是44V直流电源呢？
电压表示数__0__V,电流表示数__0___A
小结
1.变压器的结构和符号
2.变压器的工作原理：电磁感应
3.理想变压器的工作规律：
U1 U2
＝
n1 n2
＝
I1 I2
谢
谢
观
看
即： 原.副线圈两端电压之比等这两个线
圈的匝数比。 与实验结论相同
实际变压器的效率都很高，特别是大型变压
器，效率可达97%-99.5%，所以理论研究时我
们把它当成100%－－理想变压器(即没有能量
损失的变压器)。
由能量守恒有 P1= P2
又因 P1= U1I1
P2= U2I2
U1
U2
所以
I1 I2
V2
原.副线圈两端电压的关系：
b.研究原线圈中电流和副线圈中电流的关系的实验
连接如右图所示的电路，用交
流电流表测出变压器的原线圈中 A1
A2
的电流和副线圈中的电流，并试
讨论通过变压器的原线圈中电流
和副线圈中电流的关系。a.研原副线圈两端电压关系的实验次数 1 2 3 4 5
U1
V1
V2
实U验2 结论：原副线圈两端电压之比等于
高二物理变压器
精品jin
1.几种常见的变压器
2.变压器的结构和符号
U1
U2
电路符号
原线圈 铁芯 副线圈
1）原线圈：跟电源相连（也叫初级线圈） 2）副线圈：跟负载相连（也叫次级线圈） 3）铁芯
3.变压器的工作原理
把交变电 U1
U2
压加在原线
圈上，原线 原线圈 圈中的交变
铁芯 副线圈
电流在铁芯 中产生交变的磁通量，这个
交变的磁通量不但穿过原线圈，也穿过
副线圈，所以也在副线圈中激发感应电
动势。如果副线圈两端连着负载，副线
圈中就会产生感应电流。
4.原.副线圈两端电压及通过两线圈电流的关系
1）实验研究法
a.研究原副线圈两端电压关系的实验
连接如右图所示的电路，用
多用电表测出变压器的原.副线
圈两端电压，并试讨论变压器 V1