河北省邯郸四中高一物理 5.4 变压器复习课件.ppt

第四节变压器 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 2 示意图 一 变压器的构造 3 电路图中符号 铁芯与线圈互相绝缘 1 构造 1 铁芯 2 原线圈 初级线圈 3 副线圈 次级线圈 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 转化 原线圈 副线圈 铁芯 互感现象 在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象 若给原线圈接直流电压 则副线圈电压u2 二 变压器的工作原理 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 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 能量在转换过程中损失很小 所以不计 原 副线圈中产生的感应电动势分别是 e1 n1 t e2 n2 t u1 n1 u2 n2 1 理想变压器的变压 变流 功率关系 1 电压关系 三 三 理想变压器 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 n2 n1u2 u1 升压变压器 n2 n1u2 u1 降压变压器 u1 u2 n1 n2 u1 u2 n1 n2 n1 u1 u2 n2 问题 原副线圈的电流可能满足何规律 理想变压器输出功率应等于输入功率 即 u1i1 u2i2 i1 i2 u2 u1 n2 n1 p出 p入 2 功率关系 3 电流关系 理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 i1 i2 n2 n1 变压器工作时 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 应当用较粗的导线绕制 这也是判定高压线圈和低压线圈的一种方法 此公式只适用于一个副线圈的变压器 n2 180 180 3a 解 所以 3a 例1 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 2 一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压 电流 功率关系 1 电压关系 2 功率关系 根据p入 p出 i1u1 i2u2 i3u3 i1n1 i2n2 i3n3 3 电流关系 例2 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 1 n2 1320匝n3 72匝 2 i1 0 095a 例3 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 若通过两个副线圈中的电流分别为i2 1a i3 4a 求原线圈中的电流 解析 对于理想变压器 输入功率与输出功率相等 则有i1n1 i2n2 i3n3 i1 i2n2 i3n3 n1 1 60 4 600 1100 2 24a u1 2 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 p1 p2 u1 2 输入输出电压 电流 功率大小之间的因果关系 2 u1由电源决定 u1 2 输入输出电压 电流 功率大小之间的因果关系 3 u2由u1和匝数比决定 u2 n2 n1 u1 u1 2 输入输出电压 电流 功率大小之间的因果关系 4 i2由u2和负载决定 i2 u2 r u1 2 输入输出电压 电流 功率大小之间的因果关系 5 i1由i2和匝数比决定 i1 n2 n1 i2 u1 2 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 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 n2 n1 i2 四 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 分类 电压互感器和电流互感器 高电压变低电压 大电流变小电流 一 变压器的构造1 示意图2 电路图中符号3 结构 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 理想变压器 没有能量损失 一种理想化模型 三 理想变压器的规律 3 变流规律 i1 i2 n2 n1 小结 2 功率关系 p入 p出 1 变压规律 u1 u2 n1 n2 i1n1 i2n2 i3n3 例 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 n2 2 1 在不接负载的情况下 则 a 当线圈1输入电压为22