人教版选修32 5.4 变压器 课件（25张).ppt

5.4变压器,高二物理组,几种常见的变压器,一、变压器的构造,1.示意图,原线圈,副线圈,铁芯,2.构造：,（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合组成）,（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.,3.电路图中符号,问题：变压器副线圈和原线圈电路是否是相通？,变压器原副线圈间不相通，那么在给原线圈接交变电压u1后，副线圈电压u2是如何产生的呢？,铁芯与线圈互相是绝缘,二、变压器的工作原理,-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,思考：若给原线圈接直流电压u1，副线圈电压u2？,u20,理想变压器,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，以及各种电磁能量损失，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。,无铜损、磁损、铁损,1、原副线圈没有电阻；2、无磁通量漏失；3、铁芯不发热。,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,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,n2n1u2u1-升压变压器,n2n1u2u1-降压变压器,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,五、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,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,（为了安全，互感器的铁壳和副线圈应该接地。）,一、变压器的构造1示意图2电路图中符号3构造：,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、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/n1,五、常用变压器,小结,练1、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n24：1，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，图中电流表a1的示数12ma，则电流表a2的示数为（）a3mab0c48mad与负载r的值有关,b,180,3a,练2、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=_。,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,练3、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：（）,d,u1,变压器输入输出电压、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；,p1p2,2.u1由电源决定；,3.u2由u1和匝数比决定；,u2n2/n1u1,4.i2由u2和负载决定；,i2u2r,5.i1由i2和匝数比决定；,i1n2/n1i2,六、有多个副线圈的理想变压器的问题,一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为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，根据变压器的工作原理可得：,练4、一台理想变压器原线圈匝数n11100匝，两个副线圈的匝数分别是n260匝，n3600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为i21a，i34a，求原线圈中的电流。,2.24a,练5、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）n11320匝n3=72匝（2）i1=0.095a,练6、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:n22：1.在不接负载的情况下，则（）a当线圈1输入电压为220v时，线圈2输出电压为110vb当线圈1输入电压为220v时，线圈2输出电压为55vc当线圈2输入电压为110v时，线圈1输出电压为220vd当线圈2输入电压为110v时，线圈1输出电压为110v,bd,练7、一理想变压器如图所示，在n1两端接交流电u1220v，n1为4400匝，n2为1100匝。若要使u3u2，求n3。,n32200匝,练8、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4:1，原线圈中的电阻a与副线圈中的负载电阻b阻值相等。ab端加一交流电压u后，（1）两电阻消耗的功率之比为多少？（2）两电阻两端电压之比为多少？（3）b电阻两端电压为多少？,（1）1:16,（2）1:4,练9、如图