变压器课件(11)

变压器 一 变压器的原理 1 构造 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成 一个线圈跟电源连接 叫原线圈 初级线圈 另一个线圈跟负载连接 叫副线圈 次级线圈 2 工作原理 在原线圈上加交变电压U1 原线圈中就有交变电流 它在铁芯中产生交变的磁通量 这个交变的磁通量既穿过原线圈 也穿过副线圈 在原 副线圈中都要产生感应电动势 当副线圈接负载时 副线圈相当于交流电源向负载供电 在副线圈中产生交变电流 它也在铁芯中产生交变磁通量 这个交变磁通量既穿过副线圈 也穿过原线圈 在原 副线圈中同样要引起感应电动势 在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象 叫做互感现象 互感现象是变压器工作的基础 从能量转化的角度 变压器是把电能转化为磁场能 再将磁场能转化为电能的装置 问 变压器的铁芯起什么作用 变压器对恒定电流不能变压 二 理想变压器 没有漏磁及发热损失的变压器 即没有能量损失的变压器叫理想变压器 1 实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 1 保持原线圈匝数不变 改变副线圈的匝数 研究其对副线圈电压的影响 2 保持副线圈匝数不变 改变原线圈的匝数 研究其对副线圈电压的影响 2 推导理想变压器的变压比公式 时 变压器使电压升高 这种变压器叫做升压变压器 时 变压器使电压降低 这种变压器叫做降压变压器 当有几组副线圈时 有 3 功率关系 对于理想变压器 不考虑能量损失 有 4 电流关系 当只有一个副线圈时 当有多个副线圈时 问 绕制原副线圈的导线粗细一样吗 粗细不一样 高压线圈匝数多而通过的电流小 用较细的导线 低压线圈匝数少而通过的电流大 用较粗的导线 需注意的几个问题 1 变压器输出电压与输入电压的频率相等 2 当理想变压器原 副线圈的匝数不变时 如果变压器的负载发生变化 确定其他物理量时 依据以下原则 输入电压U1决定输出电压U2 输出电流I2决定输入电流I2 输出功率P2决定输入功率P1 三 几种常见的变压器 1 自耦变压器 2 调压变压器 3 互感器 电压互感器 电流互感器 例1 如图所示 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 2mAB 0mAC 48mAD 与负载R的值有关 B 例2 如图所示 理想变压器的原 副线圈匝数之比为n1 n2 4 1 原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等 a b端加一交流电压后 两电阻消耗的电功率之比PA PB 两电阻两端的电压之比UA UB 例3 如图所示 a 是一理想变压器的电路连接 b 是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象 已知原副线圈的匝数比为10 1 电流表A2的示数为2A 开关S断开 求 1 变压器输入功率和电压表的示数 2 将开关S闭合 定性分析电路中三只电表的示数变化情况 例4 如图所示 理想变压器有两个副线圈 原线圈1接220V的交流电源 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 接有电阻R 通过R的电流为0 4A 求 1 副线圈3的匝数n3 2 原线圈1的匝数n1和通过它的电流I1 BD 例6 四个相同的电灯与理想自耦变压器连接 当接上交流电源后 四个电灯均正常发光 则电压之比U1 U2为 A 1 1B 3 1C 4 1D 5 1 C 例7 完全相同的灯泡全部正常发光 三个线圈的匝数之比为 4 1 2 例8 如图所示 理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 n3 44 3 1 原线圈两端输入电压U1 220V 在变压器输出端如何连接可使一盏 20V10W 灯泡正常发光 如何连接可使一盏 10V5W 灯泡正常发光 通过计算 分别画出连接图 B 例10 加在理想变压器上的的电源的电动势为E 内阻