第06节变压器.ppt

变压器,照明灯电压-220伏机床上照明灯-36伏半导体收音机电源电压不超过10伏大型发电机交流电压-几万伏远距离输电-几十万伏电视机显像管却需要10000V以上电压交流便于改变电压，以适应各种不同的需要,变压器就是改变交流电压的设备,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.,3.电路图中符号,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，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？,铁芯与线圈互相绝缘,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,互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。,若给原线圈接直流电压，U副线圈电压U2？,闭合铁芯实现了电能-磁场能-电能的转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型-理想变压器。,下面我们定量分析理想变压器的变压规律。,无磁损,无铜损,无铁损,理想变压器,三、电压与匝数的关系,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：,U1E1=I1r10,则U1=E1,副线圈回路有：,E2=U2+I2r2U2,则U2=E2,若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2则：U1/U2=n1/n2,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,U1/U2=n1/n2,四、电流与匝数的关系,问题：原副线圈的电流可能满足何规律？,1.理想变压器输出功率应等于输入功率,即:,U1I1=U2I2,I1/I2=U2/U1=n2/n1,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,I1/I2=n2/n1,变压器工作时，高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制；低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制。这也是判定高压线圈和低压线圈的一种方法。,此公式只适用于一个副线圈的变压器,U1,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,【例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,【例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，如图所示。（1）当原线圈接在44V直流电源电源上时，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,n2=180,=3A,解：,所以：,练习1.一理想变压器，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=_。,3A,180,例3.钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4AB.这种电