4.2变压器为什么能改变电压

1、 高二物理组 徐志海 （高二23班）课前默写1 1、产生感应电流条件是什么？产生感应电流条件是什么？3 3、什么是互感现象？什么是互感现象？2 2、法拉第电磁感应定律内容法拉第电磁感应定律内容一、变压器的构造一、变压器的构造1. 1.示意图示意图 U1U2 n1n2原原线线圈圈副副线线圈圈铁铁芯芯2.2.构造：构造：（1 1）闭合铁芯）闭合铁芯 （绝缘（绝缘硅钢片叠合而成）硅钢片叠合而成）（2 2）原线圈（初级线）原线圈（初级线圈）：其匝数用圈）：其匝数用n n1 1表示表示（3 3）副线圈（次级线）副线圈（次级线圈）：其匝数用圈）：其匝数用n n2 2表示表示（4 4）输入电压：）输入电压：

2、U U1 1; ; 输出电压：输出电压：U U2 2. .3.3.电路图中符号电路图中符号n1n2问题：问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？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，那么在给原线变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接圈接交变电压交变电压U U1 1后，副线圈电压后，副线圈电压U U2 2是怎是怎样产生的？样产生的？铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘 U1U2 n1n2二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理-互感现象互感现象变压器通过闭合铁芯，变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电利用互感现象实现了电能（能（U U1 1、I I1 1）到磁场能）到磁场能

3、（变化的磁场）再到电（变化的磁场）再到电能（能（ U U2 2、I I2 2）转化。）转化。原原线线圈圈副副线线圈圈铁芯铁芯 U1U2n1n2互感现象：在原副线圈中由于有互感现象：在原副线圈中由于有交变电流交变电流而发生的互相感应现象。而发生的互相感应现象。若给原线圈接若给原线圈接直流电压直流电压U ，副线圈电压副线圈电压U U2 2 ？三、理想变压器的规律三、理想变压器的规律 闭合铁芯实现了闭合铁芯实现了电能电能-磁场能磁场能-电能电能 的的转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁通转换，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量绝大部分通过铁芯，使能量在转换

4、过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型理想化模型-理想变压器理想变压器。（3）铁芯中的感应涡流不计，铁芯不发热，无铁损铁损现象（1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量都一样每匝线圈中所产生感应电动势相等，无磁损磁损现象。（2）线圈绕组的电阻不计，无铜损铜损现象理想变压器满足条件： 大型变压器能量损失都很小，可看作理想变压器，本章研究的变压器可当做理想变压器处理.说明三、理想变压器的规律三、理想变压器的规律 1、原、副线圈中通过的磁通量始终相同(无漏磁),因此产生的感应电动势关系是: 2、若忽略两线圈的内阻，且

5、线圈内电流都很小，则有：原副线圈两端的电压跟匝数成正比.结论结论1 U1:U2=n1:n2 1、一台理想变压器原线圈的匝、一台理想变压器原线圈的匝数为数为4400匝匝,与与220V的电源相连的电源相连,当副线圈接入额定电压为当副线圈接入额定电压为36V的的灯泡时灯泡时,能够正常发光能够正常发光.则变压器则变压器副线圈的匝数为副线圈的匝数为( )A、36匝匝 B、72匝匝 C、720匝匝 D、1440匝匝C三、理想变压器的规律三、理想变压器的规律结论结论2 因为理想变压器无能量损失，所以理想变压器输出功率应等 于输入功率。也可写成：结合公式：结论结论3理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。

6、得出：问题：问题：若如有多个副线圈，上述结论是否还成立？若如有多个副线圈，上述结论是否还成立？讨论：有多个副线圈的理想变压器的问题讨论：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，原线圈匝数为一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为n n1 1，两个副线圈的匝数分别为，两个副线圈的匝数分别为n n2 2和和n n3 3，相应的电压分别为，相应的电压分别为U U1 1、U U2 2和和U U3 3，相应的电流分别为，相应的电流分别为I I1 1、I I2 2和和I I3 3，根据变压器的工作，根据变压器的工作原理可得：原理可得： 11221UnUn 11332UnUn

7、12由（ ）（ ）式得：2233U(3)UnnPP入出根据得112233I UI UI U -4（ ）134将（ ）（ ）式代入（ ）式得3112223222I UnnI UI Unn1 12233I nI nI n难点突破例题：例题：如图所示如图所示, ,理想变压器有两个副线圈理想变压器有两个副线圈, ,原线圈原线圈1 1接接220 220 V V交流电源交流电源, ,副线圈副线圈2 2的匝数为的匝数为3030匝匝, ,两端接有两端接有“12 V 12 W”12 V 12 W”的灯泡的灯泡L L，副线圈，副线圈3 3的输出电压为的输出电压为110 V110 V，两端接有电阻，两端接有电阻R.R.若若L L正常发光且通过正常发光且通过R R的电流为的电流为0.4 A,0.4 A,求：求： (1) (1) 副线圈副线圈3 3的匝数的匝数n n3 3; ;(2) (2) 原线圈原线圈1 1的匝数的匝数n n1 1和通过它的电流和通过它的电流I I1 1. .(1)275匝匝 (2)550匝匝 0.255 A解题关键：电流关系是由电压关系和功率关系推导出来！配套检测配套检测P122当堂检测优佳学案优佳