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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 一 变压器的构造 原线圈 副线圈 铁芯 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 二 变压器的工作原理 原线圈中交变电流E1 铁芯中产生交变磁通量 副线圈中产生感应电动势E2 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 能量转化 电能 磁场能 电能 3 理想变压器 没有能量损失的变压器 是一种理想化模型特点 不计原 副线圈的电阻没有电磁能量损失 铁芯内无漏磁等 输入功率 输出功率 思考 若给原线圈接恒定电流电压U1 副线圈电压U2 U2 0 三 理想变压器的变压规律 原 副线圈中产生的感应电动势分别是 E1 n1 t E2 n2 t 若不考虑原副线圈的内阻有U1 E1U2 E2 n2 n1U2 U1 升压变压器 n2 n1U2 U1 降压变压器 注意 原副线圈的频率一样 因为磁通量的变化频率一样 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 电压高的线圈匝数多 通过的电流小 应当用较细的导线绕制 电压低的线圈匝数少 通过的电流大 应当用较粗的导线绕制 五 有多个副线圈的理想变压器的问题 原线圈匝数为n1 两个副线圈的匝数为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 六 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 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 3 钳式电流仪 七补充 U I P的决定关系 1 U1由电源决定 输出电压U2由U1和匝数比决定 U2与负载R无关 3 输出电流I2由U2和负载决定I2 U2 R输入电流I1由I2决定 2 输入功率P1由输出功率P2决定 P1 P2 注意 若副线圈空载 输出电流为零 输出功率为零 则输入电流为零 输入功率也为零 U1 一 变压器的构造 二 变压器的工作原理 1 互感现象2 能量转化 电能 磁场能 电能3 理想变压器P入 P出 三 理想变压器的变压规律U1 U2 n1 n2 四 理想变压器的变流规律 I1 I2 n2 n1 小结 例 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 10W 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 1A 类型一 多组副线圈 例 一理想变压器原线圈接交流 副线圈接电阻 下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍 A 副线圈匝数增加为原来的2倍B 原线圈匝数增加为原来的2倍C 负载电阻变为原来的2倍D 副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍 答案 D 类型二 U I P的变化关系的练习 例 用理想变压器给负载R供电 下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流A 增加原线圈的匝数B 增加副线圈的匝数C 减小负载电阻R的数值D 增加负载电阻R的数值 答案 AD 类型二 U I P的变化关系的练习 U2 I2 I1 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 例 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 答案 D 类型二 U I P的变化关系的练习 例 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