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第六节 变压器姓名 学号 【自主学习】阅读教材P39的思考与讨论和P40页的变压器的原理完成下列问题，要求每个同学都会画变压器的符号；并理解变压器的工作原理。问题1：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？ 一、 变压器的构造及其工作原理：（1）构造： 原线圈：也叫_ ,与_ _相接 副线圈：也叫_ _,与_ _相接 铁 芯：由涂有_的硅钢片叠合而成（2）变压器的示意图和符号铁芯I1n1原副U1n2U2I2符号：（3）工作原理：互感现象 原线圈上加上交变电压U1时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生变化的磁场，变化的磁场引起副线圈的磁通量发生变化。所以副线圈中产生_，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生_，所以变压器只能在_电路中工作。阅读P41页的电压与匝数的关系二、变压器原副线圈电压，电流，功率与匝数的关系。（1）理想变压器： 没有 的变压器叫理想变压器，是一个理想化的模型。实际的变压器工作时有能量损失，如电流经过变压器线圈时会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热（涡流）（2）电压关系-教师点拨 实验和理论分析表明，对于理想变压器，原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的_之比，即_。当n1n2时，变压器使电压_，这种变压器叫_；当n1n2时，变压器使电压_，这种变压器叫_。推导过程：设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，在不考虑漏磁的情况下，穿过原副线圈的磁通量的变化率相同。则原副线圈产生的感应电动势分别为：，对于理想变压器，不考虑原、副线圈的电阻，则E1U1，E2U2则： -对于任何时候都成立（3）功率关系 对于理想的变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒得_。（4）电流关系 由能量守恒可以得到：对于只有一个副线圈的理想变压器，原、副线圈中的电流之比与对应的匝数成_，即_。教师点拨：讨论：对于有多个副线圈的情况，一样满足能量守恒，此时，原、副线圈中的电流的关系：（5）理想变压器各物理量之间的决定关系 输入电压U1决定输出电压U2I1本身没有计算公式，I1由I2决定，先计算I2，再计算I1输出功率P2决定输入功率P1;P1=P2=U1I1=U2I2=R注意：变压器改变的是交流电的电压和电流,不改变交流电的输入功率和频率一个副级线圈（匝数 n2）二个副级线圈（ 匝数 n2、 n3）电压关系功率关系电流关系三、几种常见的变压器（1）自耦变压器如图所示，这种变压器的特点是铁芯上只饶有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，将可以降低电压；反过来也可以提高电压。（2）调压变压器：属于自耦变压器，构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB之间加上输入电压U1，移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2（3）互感器交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。可以用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流。这种作用的变压器称为互感器。互感器分为电压互感器和电流互感器两种。电压互感器：用来把高电压变成低电压。原线圈并联在高压电路中，副线圈接交流电压表，根据电压表测得的电压U2和铭牌上标明的变压比（U1/U2）就可以算出高压电路中的电压。电流互感器：用来把大电流变成小电流。他的原线圈串联在被测电流中，副线圈上接入交流电压表。根据电压表测得的电压I2和铭牌上标明的变压比（I1/I2）就可以测出被测电路中的电流。电压互感器电流互感器例1、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，如图所示（1）当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数_V, 电流表示数_A（2）当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数_V, 电流表示数_A此时输入功率为_W。RVA类型一：一原一副例2.如图所示，理想变压器的输入端电压 u=311 sin100 t(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 ( )A.电压表读数为 220 V B.电压表读数为 22 VC.变压器输出功率为 44 W D.变压器输入功率为 440 W类型二：一原多副例3如图理想变压器有两个副线圈，原线圈1接220V，副线圈2的匝数为30匝，两端并有“12v、12W”的灯泡L正常发光，副线圈3的输出电压为110V,两端并有电阻R，通过R的电流为0.4A，求：RL321(1) 副线圈3的匝数n3 (2) 原线圈的匝数n1和通过它的电流I1A层训练题1下列有关理想变压器的说法正确的是：( )A原、副线圈中交变电流的频率一定相等 B.原线圈的导线比副线圈导线细 C穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等 D.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等2对给定的理想变压器有（ ）A根据U1U2n1n2，副线圈两端的电压U2是由原线圈两端的电压U1决定的B根据I1I2n2n1，副线圈的输出电流I2是由原线圈输入电流I1决定的C原线圈的输入功率是由副线圈的输出总功率决定的D当副线圈的负载电流增加时，原线圈中的电流随之增加3、理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V的电池上，则副线圈两端电压 （ ）A.36 VB.6 V C.1 V D.0 V4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，电流表A1的示数是 12mA，则电流表A2的示数为（）A.3 mA B.0 mA C.48 mA D.与负载R的值有关A1A2Bvn1n2RA1V1A2V25有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图所示,则下列说法中正确的是 ( ) A.安培表A1与A2的示数之比为3:1 B.伏特表V1与 V2的示数之比为3:1C.当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加 D.原、副线圈的功率之比为3:1图36如图3，一理想变压器原副线圈匝数比为4，1，图中五只电灯完全相同，若B、C、D、E都能正常发光，则A灯 （ ）A一定能正常发光 B比正常发光暗 C比正常发光亮 D一定被烧坏I1I2R7用一理想变压器向一负载R供电，如图所示，当增大负载电阻R时，原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是（ ）AI2增大，I1也增大BI2增大，I1减小CI2减小，I1也减小DI2减小，I1增大8一理想变压器原、副线圈匝数比是41，若原线圈上加电压u400sin100t V，则接在副线圈两端交流电压表的示数为 。B层训练题目9、如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比 n1n2=21，交流电源电压U1=220 V，F为熔断电流为I0=1。0 A的保险丝，负载为一可变电阻。（1）当电阻R=100 时，保险丝能否被熔断？（2）要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少？10如图所示，理想变压器两个线圈都接有负载正常工作时，如下关系正确的是( )U1U2U3n3n2I2I3I1n1A.U1：U3n1：n3，U2：U3n2：n3B.I1：I2n2：n1，I1：I3n3：n1C.I1n1I2n2 +I3n3D.U1I1U2I2+U3I311如图所示的理想变压器，原线圈匝数n1660匝，输入电压U1110V，副线圈L2的匝数n2=15匝，输出电流I20.6A，L3的输出电压U3=5V，输出电流I30.25A。则原线圈中电流I1=_，变压器的输出功率P_，L3的匝数n3=_。n1n2n3I3I2I112如图4218所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输入电压和电流分别为U1和I1，两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3，接在原、副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光，则下列关系中正确的是( )AI1I2I3121BU1U2U3112C三个线圈匝数之比为n1n2n3521D电源电压U1与原线圈两端电压U之比为1113在如图所示的电压互感器的接线中，接线正确的是（ ）VVVVABCD14在变电所里，经常要用电流互感器监测电网上的强电流如图3所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（ ）15、如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法正确的是（ ）L2L1RNMSA副线圈两端M、N的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈上电流增大16、如图所示的理想变压器有两个副线圈，各自分别接有“6V，6W”和“12V，12W”的灯泡，在原线圈两端加上220V的交流电压时，两灯泡均正常发光，求：nn1n2220V