变压器PPT课件

3.实际应用：扼流圈
高频扼流圈（L较小），作用是“通低频、阻高频” 低频扼流圈（L较大），作用是“通直流、阻所有交流”
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，一个线圈连到学生电源的两端。 分别通以两种电流： (1)恒定直流电(2)正弦交流电。 另一个线圈连到额定电压为3.8V的小灯泡上。小灯泡可能 发光 吗
级线圈连接的电压表V1的示数为U1,与次级线圈连接的电压表V2的示数为U2,且U2<U1,则 以下判断中正确的是（ CD ） A.该变压器输入电流与输出电流之比为U1∶U2 B.该变压器输入功率与输出功率之比为U2∶U1 C.通过负载电阻R的电流I2=U2/R D.通过初级线圈的电流I1=U22/U1R 5、如图所示，理想变压器的输入端电压 u=311sin100πt(V) ，原副线圈的匝数 之比为n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 （ BC ） A．电压表读数为 220 V B．电压表读数为 22 V C．变压器输出功率为 44 W D．变压器输入功率为 440 W
理想变压器 满足条件：
（2）线圈绕组的电阻不计，无铜损现象． （3）铁芯中的感应涡流不计，铁芯不发热，无铁损现象．
说明
大型变压器能量损失都很小，可看作理想变压器，本章研究的变 压器可当做理想变压器处理.
三、理想变压器的规律
1、原、副线圈中通过的磁通量始终相同(无漏 磁),因此产生的感应电动势关系是:
注意
变压器的原、副线圈并未直接相连
二、变压器的工作原理
二、变压器的工作原理
1、原线圈内通直流电，副线圈内 无 感应电流. 2、原线圈内通交流电，副线圈内 有 感应电流. 3.原线圈内变化的电流在铁芯内产生变化的磁场，副线圈同样处在铁芯的磁场内，将产 生感应电流（互感现象）。
4、铁芯中的磁场，由原、副线圈分别产生后叠加形成。所以铁芯两边的磁场变化是一 样的，即ΔΦ/Δ t相同。（忽略磁场能的损失）
请同学们判断并判断分析其原因。
请看一组数据：
用电器
随身听 扫描仪 手机 充电器 录音机 额定 工作电压 3V 12V 4.2V 4.4V 5.3V 6V 9V 12V
用电器
机床上的照明 灯 防身器 黑白电视机显 像管 彩色电视机显 像管
额定 工作电压 36V 3000V 几万伏 十几万伏
从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同，可我们国家民用统一供电均 为220V，那这些电器设备怎样才能正常工作呢？
课后练习
3.如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电 流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则 （ BD ） A. a为电流表，b为电压表 B. a为电压表，b为电流表
C. 线路输送电功率是2200W
D. 线路输送电功率是2.2×106W
小
结
一、变压器的构造
2、若忽略两线圈的内阻，且线圈内电流都很 小，则有：
结论1
原副线圈两端的电压跟匝数成正比.
U1:U2=n1:n2
三、理想变压器的规律
结论2
因为理想变压器无能量损失，所以理想变压器输出功率应等于输入功率。
P出= P入
也可写成：
U1I1=U2I2
结合公式：
得出：
结论3
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。
1．示意图 2．电路图中符号 3．构造：
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器 P入 ＝ P出
三、理想变压器的规律：
U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n1
说明：此公式只适用于一个副线圈的变压器的情形。如有多个副线圈，只能
按照能量守恒的原则来计算。
＝…．
四．理想变压器的原、副线圈的基本关系
说明：
（1）理想变压器输出功率决定输入功率。当副线圈空载（未 接用电器）时，变压器的输出功率为零，输入功率也为零。输
入功率随着负载的变化而变化。若同时有多组副线圈工作，则
3、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对 11只并联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数 3A 。 n2=_____ 180，通过原线圈的电流 I1 =______
课堂练习
4、如图所示,理想变压器的初级线圈接交流电源,次级线圈接阻值为R的负载电阻.若与初
湖南隆回二中
物理组
复习
1.电感和电容对交变电流也存在阻碍作用， 分别用感抗XL=2πfL 和容抗XC=1/(2πfC )表示。 2、电感和电容对交流的阻碍作用的大小不仅与电感、电容本身有关，还跟交 流的频率有关： 电感：“通 直流 ；阻 交流 。” “通 低频 ； 阻 高频 。” 电容：“通 交流 ；隔 直流 低频 。” “通 高频 ；阻 。”
难点突破
难点一：多个副线圈问题
例题1：如图所示,理想变压器原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈的匝数分别 为n2=50匝和n3=100匝,L1是“6 V 2 W”的小灯泡，L2是“12 V 4W”的小灯泡， 当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为 （ C ）
例题2：如图所示,理想变压器有两个副线圈,原线圈1接220 V交流电源,副线圈2的匝 数为30匝,两端接有“12 V 12 W”的灯泡L，副线圈3的输出电压为110 V，两端接 有电阻R.若L正常发光且通过R的电流为0.4 A,求： (1) 副线圈3的匝数n3; (2) 原线圈1的匝数n1和通过它的电流I1.
能提供不同交变电压的设备 ——
变 压 器
一、变压器三大部件
电路符号 ①原线圈(初级线圈)：其匝数用n1表示, 与外界交变电源相连，将电能转化成
ห้องสมุดไป่ตู้变 压 器
磁场能，产生交变的磁场。
②闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成，形成闭合磁路，减少磁场能损失。
成电能输出。
③副线圈(次级线圈)：其匝数用n2表示，与负载用电器相连,将磁场能转化
U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn成立．
（2) 理想变压器副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比 所决定。无论副线圈是否有负载，是单组还是多组，每组副线 圈两端电压与原线圈两端电压都满足
U1 U 2 U 3 n1 n2 n3
讨论： 如何实现用变压器升高或降低电压？
当n2 >n1 时，有U2>U1
①电压互感器 使用时把原线圈 与电路并联，原 线圈匝数多于副 线圈匝数。
②电流互感器 使用时把原线圈 与电路串联，原 线圈匝数少于副 线圈匝数。
课后练习
1、一理想变压器原线圈接交流，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 2、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，有四 只相同的灯泡连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均能正常发光，则灯泡L1（ ） A、也能正常发光 B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏 D、不能确定
课堂练习
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（ B ）
A．3mA C．48mA B．0 D．与负载R的值有关
2、一台理想降压变压器接入10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流.已知两个线圈的 匝数比为40∶1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是（ A ） A.5 A，250 V，50 kW B.5 A，10 kV，50 kW C.200 A，250 V，50 kW D.200 A，10 kV，2×103 kW
(1)275匝 (2)550匝 0.255 A 解题关键：电流关系是由电压关系和功率关系推导出来！
难点突破
难点二：铁芯有多个臂问题
例题3：如图,在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右 两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈， 另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数之比为N1:N2=2:1，在不接负载的情 况下，设线圈1两端输入电压为U1=220V，则线圈2输出电压的U2为（ B ） A．110V C、220V B、55V D、440V
对于原线圈 对于副线圈
三、理想变压器的规律
闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能 的转换，由于原副
线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转 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------理想变压器。 （1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁 通量Φ都一样．每匝线圈中所产生感应电动势相等，无磁损现象。
解题关键：原副线圈的磁通量变化不相等
应
用
1、自 耦 变 压 器
降压变压器
升压变压器
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
应
用
2.互感器
例：钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。
用途：把高电压变成低电压， 或把大电流变成小电流．
图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电 缆线绕了3匝，则： （ C ） A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为 2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为 0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为 3.6A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流， 图 （b）的读数为3.6A
-----升压变压器
根据：U1/U2= n1/n2
当n2 <n1时，有U2 <U1
-----降压变压器