高中物理选修3-2变压器ppt课件.ppt

1 5 4 变压器 313班姚小顿 学习目标 1 知道变压器的结构 符号 原理 公式 2 知道变压器的应用 两种互感器的作用和电路连接 3 能应用变压器的基础知识解决一些基础知识 2 我们国家民用统一供电均为220V 如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢 变压器就是改变交流电压的设备 3 几种常见的变压器 4 1 变压器的构造 原线圈 副线圈 铁芯 1 闭合铁芯 绝缘的硅钢片叠合而成 2 原线圈 又叫初级线圈 跟电源相连 用绝缘线绕成的 其匝数用n1表示 3 副线圈 又叫次级线圈 跟负载相连 用绝缘线绕成的 其匝数用n2表示 4 输入电压U1 输出电压U2 5 2 电路图中符号 铁芯与线圈互相绝缘 或者 6 3 变压器的原理 原线圈通过交变电流时 在铁芯中会产生交变磁场 这个交变磁场穿过了原 副线圈 原 副线圈由于磁通量变化产生了感应电动势 原 副线圈中产生的感应电动势分别是 若不考虑原副线圈的内阻 则U1 E1 U2 E2 则 7 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 8 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 铁芯中电磁能量损失以及漏磁 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 4 理想变压器 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 理想变压器 是没有问题的 9 5 理想变压器的电流规律 理想变压器输出功率等于输入功率 即 U1I1 U2I2 P出 P入 10 理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 变压器工作时 高压线圈匝数多而通过的电流小 可用耐流值较小的较细导线绕制 低压线圈匝数少而通过的电流大 应当用耐流值较大的较粗导线绕制 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 11 6 几种常用变压器 1 自耦变压器 升压变压器 降压变压器 自耦变压器的原副线圈共用一个线圈 12 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 13 当堂练习 1 对理想变压器的说法正确的是 A 高压线圈匝数多 电流大 用耐流值大的粗导线绕制B 低压线圈匝数少 电流小 用耐流值小的细导线绕制C 高压线圈匝数多 电流大 用耐流值小的细导线绕制D 低压线圈匝数少 电流大 用耐流值大的粗导线绕制 D 14 2 理想变压器原副线圈两侧一定相同的物理量有 A 交变电流的频率B 交变电流的功率C 磁通量的变化率D 交变电流的最大值 ABC 15 3 一台理想变压器 其原线圈2200匝 副线圈440匝 并接一个100 的负载电阻 如上图所示 1 当原线圈接在44V直流电源上时 电压表示数为 V 电流表示数为 A 2 当原线圈接在u 220 2sin100 t交流电源上时 电压表示数为 V 电流表示数为 1 0 0 2 44 0 44 19 36 16 4 如右图所示为理想变压器 原线圈的匝数为1000匝 两个副线圈n2 50匝 n3 100匝 L1是 6V 2W 的小灯泡 L2是 12V 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 17 小结 1 变压器的