《4变压器》PPT课件(江苏省市级优课)-物理课件

热烈欢迎各位专家！5.4变压器学习目标：

1．知道变压器的构造．2．理解互感现象，理解变压器的工作原理．3．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．形形色色的变压器各式变压器还有今天要用的学生电源用来改变电压，以适应各种电器所需的电压。那么变压器的内部结构和工作原理是怎么样的呢？问题一：为什么接直流电，灯不亮，而接交流电灯亮呢？变化的电流变化的磁场变化的磁通量产生感应电动势灯亮不变的电流恒定的磁场不变的磁通量无感应电动势，灯不亮一个有趣的实验互感1、示意图(3)闭合铁芯

(绝缘硅钢片叠合而成)(1)原线圈(初级线圈)

其匝数用n1表示与交变电源相连两端电压用U1表示(2)副线圈(次级线圈)其匝数用n2表示与负载相连两端电压用U2表示一、变压器的构造原线圈副线圈铁芯U1U2

n1n2∽2、符号问题二：铁芯与线圈是否相通，原副线圈电路是否相通？

不相通，那为什么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈会产生电压U2？n1n2n1n2无铁芯有铁芯互感原线圈接直流电可以变压吗？为什么？原线圈接交流电在铁芯中产生变化的磁通量副线圈产生感应电动势在铁芯中产生变化的磁通量二、变压器的工作原理副线圈有交流电原线圈产生感应电动势

变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：

电能

→磁场能

→电能转化(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)二、变压器的工作原理原线圈副线圈铁芯U1U2

n1n2∽问题三：线圈两端的电压U1、U2有怎样的关系呢？猜测：交流电压、原线圈匝数、副线圈匝数目的：探究变压器原副线圈两端的电压与匝数的关系

方法：控制变量法1、保持交流电压、原线圈匝数恒定，改变副线圈匝数U1=4Vn1=100匝2、保持交流电压、副线圈匝数恒定，改变原线圈匝数U1=4Vn2=400匝实验结论误差允许范围内讨论问题四：哪些地方会产生误差（能量损失）？原线圈副线圈铁芯U1U2

n1n2∽三、变压器的变压关系无铜损无磁损无铁损理想变压器—没有能量损失的变压器

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97%~99%，所以理论研究时我们把它当成100%是没有问题的。铜损：线圈发热铁损：铁芯发热磁损：磁感线并非全部通过副线圈即：P入＝P出原、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分别是：若不考虑原副线圈的内阻有:

U1=E1

U2=E2

I1U2U1n1n2I2R~问题四：你能用法拉第电磁感应定律，推导理想变压器中原副线圈电压与匝数的关系吗？例1、理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(

)A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10：1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1：1

BDn2

>n1

U2>U13、降压变压器n2<n1

U2<U12、等压变压器问题五：我们想升高电压怎么办？1、升压变压器问题：变压器能变电压，它能把电能变多吗？n2=n1

U2=U1P入=P出问题六：理想变压器原副线圈两端电压与匝数成正比，那么你能推导出理想变压器原副线圈中的电流I1与I2的关系吗？即:

U1I1=U2I2P入=P出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?例2、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n2=_____，通过原线圈的电流I1=______。1803A例2、如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为3:1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，初级线圈中串有一个相同的灯泡L，则()A.灯L也能正常发光B.灯L比另三灯都暗C.灯L将会被烧坏D.不能确定A一、变压器的构造

1．示意图

2．符号二、变压器的工作原理：

1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流

2、能量转化：电能→磁场能→电能

3、理想变压器：三、理想变压器的变压、变流规律：小结P入＝P出2、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()A．3mAB．0C．48mAD．与负载R的值有关B1.自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器问题:有没有只用一组线圈来实现变压的变压器?1.互感器

A电流互感器电压互感器V

使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数

使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数六、常用变压器4、钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。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(