§5.4变压器

5.4变压器,教学目标,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？,变压器,需改变电压，以适应各种不同电压的需要。,一、变压器,铁芯与线圈互相绝缘,1.构造：,（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）,（2）原线圈(初级线圈，与交流电源连接),（3）副线圈(次级线圈，与负载连接),（4）输入电压：U1;输出电压：U2.,问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？,变压器原、副线圈不相通。,问题：变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？,互感,磁场,感应电动势,电压,周期,频率,变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了能量的转化：,电能磁场能电能(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2),略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失。,理想变压器,（1）、铁芯内无漏磁；（2）、原、副线圈无电阻；（3）、理想化模型（P出=P入）,1、变压器的能量损失：,（1）、电流通过变压器线圈时发热。,（2）、铁芯在交变电场作用时发热。,（3）、磁场不能局限在铁芯内，即漏磁。,2、理想变压器：,3、理想变压器的特点：,原、副线圈中产生的感应电动势分别是：,E1=n1/t,E2=n2/t,E1/n1=E2/n2,原线圈回路有：,U1=E1,副线圈回路有：,U2=E2,若不考虑原副线圈的内阻，则U=E,则：U1/U2=,二、理想变压器的变压规律,n1/n2,理想变压器原、副线圈的电压之比等于这两个线圈的匝数之比,n2n1,n2U1-升压变压器,U2U1-降压变压器,1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为()A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝,C,课堂练习,学以致用，知识延伸,思考：交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接测量过高的电压。如何测量高压线上的交流电压？,问题：原副线圈的电流可能满足什么规律？,1.理想变压器输出功率等于输入功率,即:,U1I1=U2I2,P出=P入,2.原、副线圈的电流跟它们的匝数成反比,注意：此式只适用于有一个副线圈的变压器，不适用于有多个副线圈的变压器。,三、理想变压器的变流规律,输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系,*U2由U1和匝数比决定；U2n2/n1U1,*I2由U2和负载决定；I2U2R,*I1由I2和匝数比决定；I1n2/n1I2,*输入功率P1由输出功率P2决定；P1P2（相同）,*U1由电源决定；,2、一理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100的负载电阻，一电压表与负载电阻并联，电流表与负载电阻串联。（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220V交变电源上时，电压表示数为_V，电流表示数为_A,此时输入功率为_W.,0,0,44,0.44,19.36,课堂练习,3、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=_。,180,3A,课堂练习,一、变压器的构造1示意图2符号,二、变压器的工作原理：1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流2、能量转化：电能磁场能电能3、理想变压器：,三、理想变压器的变压、变流规律：,小结,P入P出,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：,四、有多个副线圈的理想变压器的问题,补充内容,5、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）n2=1320匝n3=72匝（2）I1=0.095A,一、变压器的构造1示意图2符号,二、变压器的工作原理：1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流2、能量转化：电能磁场能电能3、理想变压器：,三、理想变压器的变压、变流规律：,小结,P入P出,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