《高中物理变压器》PPT课件.ppt

5.4变压器,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？,几种常见的变压器,一、变压器的构造,1.示意图,原线圈,副线圈,铁芯,2.构造：,（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）,（2）原线圈(初级线圈):其匝数用n1表示,（3）副线圈(次级线圈):其匝数用n2表示,（4）输入电压：U1;输出电压：U2.,3.电路图中符号,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是怎样产生的？,铁芯与线圈互相绝缘,一、变压器的构造,二、变压器的工作原理,-互感现象,变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（U2、I2）的转化,原线圈,副线圈,铁芯,思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?,U20,理想变压器,如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。,无铜损、铁损、磁损,三、理想变压器的变压规律,原、副线圈中磁通量的变化率/t相等,若不考虑原副线圈的内阻有,理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比,四、理想变压器的变流规律,1.理想变压器输出功率应等于输入功率,即:,U1I1=U2I2,P出=P入,2、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,五、几种常用变压器,1.自耦变压器,升压变压器,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?,自耦变压器的原副线圈共用一个线圈,2.互感器,电流互感器,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,使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数,五、几种常用变压器,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n24：1，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（）A3mAB0C48mAD与负载R的值有关,B,课堂练习,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=_。,180,3A,课堂练习,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()A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6AD.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,C,课堂练习,变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系,1.输入功率P1由输出功率P2决定；,P1P2,2.U1由电源决定；,3.U2由U1和匝数比决定；,U2n2/n1U1,4.I2由U2和负载决定；,I2U2R,5.I1由I2和匝数比决定；,I1n2/n1I2,A.U增大、I增大、P1增大,C.U减小、I减小、P1减小,D.U不变、I减小、P1不变,B.U不变、I减小、P1增大,如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I和用电器上R1的功率P1将分别是(),D,课堂练习,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L1D、不能确定,A,课堂练习,L1,如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=1:2，电源电压为200V，A是保险丝(额定电流I0=1A),R为可变电阻,为使原线圈中电流不超过I0,R的阻值最小不小于,A,课堂练习,R,n2,n1,U1,800,如图所示的理想变压器,它的原副线圈接在交流电源上,副线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡,已知变压器原、副线圈的匝数比为18:1,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为V,电流表的读数为A.,课堂练习,12V,n2,n1,V,A,100W,216,0.46,六、有多个副线圈的理想变压器的问题,一个原线圈多个副线圈的理想变压器,原线圈匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3,相应的电压分别为U1、U2和U3,相应的电流分别为I1、I2和I3,根据变压器的工作原理可得:,一台理想变压器原线圈匝数n11100匝,两个副线圈的匝数分别是n260匝,n31200匝.若通过两个副线圈中的电流分别为I210A,I35A,求原线圈中的电流.,6A,课堂练习,（1）n11320匝n3=72匝（2）I1=0.095A,如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：（1）原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3.（2）原线圈的电流I1。,课堂练习,6V9W,12V12W,在绕制变压器时，某学生误将两个线圈绕在如图所示变压器左右两臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中部的臂，已知线圈的匝数之比n1:n22：1.在不接负载的情况下，则（）