第6节 变压器

1、第六节变压器第六节变压器交变电流1了解变压器的工作构造和原理2掌握理想变压器的电流、电压与匝数的关系3会分析讨论负载变化时的电流、电压等相关物理量的变化情况 1变压器的作用、构造、原理 (1)作用：变压器是改变_的设备. (2)构造：变压器是由_和绕在铁芯上的_构成；一个线圈与交流电源相连叫_，也叫_；另一个线圈与负载相连，叫_，也叫_ (3)原理：其工作原理是利用了_ 1(1)交流电流、电压(2)闭合铁芯两组线圈原线圈初级线圈副线圈次级线圈(3)电磁感应中的互感原理 2理想变压器的理想化条件及其规律没有_(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”)的变压器

2、是_有_(1)电压关系：_ ，若n2n1时，U2U1，为_变压器升压器的副线圈的电流_，一般用_导线绕制；若n2n1时，U2U1，_变压器降压器的副线圈的电流_，一般用_导线绕制(2)电流关系：只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有_，若副线圈有多个时_U1U2n1n2 2能量损失理想变压器P入P出(1)升压小细降压大粗(2)U1I1U2I2， n1I1=n2I2n3I3I1I2n2n1 3互感器(1)电压互感器用来把_变成_，它的原线圈_在高压电路中，副线圈上接入交流电压表如图a所示(2)电流互感器用来把_变成_它的原线圈_在被测电路中，副线圈上接入交流电流表，如图b所示串联高电压低电压并联

3、大电流 小电流4几种常用的变压器(1)自耦变压器图1是自耦变压器的示意图这种变压器的特点是铁芯上只绕有_线圈如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以_电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以_电压一个降低升高(2)调压变压器就是一种_变压器，它的构造如图3所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上AB之间加上输入电压U1 .移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U2；配合自动控制电路可实现自动调节电压.可以调节电压的考点一变压器原理变压器是由于互感原理，在原线圈两端只有加交变电压U1后，铁芯中有磁通量的变化，负线圈的两端才能都有感应电压和电流没有漏磁时，原、负线圈中的

4、磁通量、以及其磁通量变化率相同 如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )解析：原线圈接直流电源，铁芯中无变化磁通，副线圈不能感应出电压，故A、C错误；升压变压器副线圈匝数比原线圈的多，故B对，D错答案：B练习练习1一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列哪些物理量不一定相等是 （ ）A交变电流的频率B电流的有效值C电功率 D磁通量的变化率 B考点二理想变压器规律的应用理想变压器的两个基本公式：(1) ，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比(2)P入P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和有多个副线圈时， 有P入P出，即P1 P2 P3 P4

5、P5由U1I1U2I2U3I3，得到n1I1n2I2n3I3 如下图所示电路，变压器初级线圈匝数n11 000匝，次级有两个线圈，匝数分别为n2500匝，n3200匝，分别接一个R55 的电阻，在初级线圈上接入U1220 V交流电求：(1)两个次级线圈的电压各是多少.(2)初级线圈中的电流练习练习2一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2，P1和P2.已知n1n2，则( ) AU1U2，I1I2 BI1I2，P1P2CU1U2，P1P2 DP1P2，I1I2AC考点三 理想变压器的动态分析(制约思路)(1)电压制约

6、：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2n2U1/n1，可简述为“原制约副”(2)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1n2I2/n1，可简述为“副制约原”(3)负载制约：变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2P负1P负2；变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2P2/U2；总功率P总P线P2.动态分析问题的思路程序可表示为： 如下图所示，三只灯泡均正常发光，现将滑动变阻器R的滑片向下移动，则下列说法中正确的是()A灯L1和L2均变暗B灯

7、L3变暗C副线圈n2中的电流变大D变压器原线圈的输入功率变大解析：由于原线圈上的电压及原、副线圈的匝数均不变，可知两个副线圈上的电压不变，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，副线圈n3中的电流增大，电阻R1上的电压增大，由闭合电路欧姆定律可得，L3上的电压减小，故灯L3变暗，而副线圈n2的电压及回路中的电阻不发生变化，故灯L1和L2的亮度不变；由于副线圈n3中的电流增大，则原线圈中的电流也随之增大，故原线圈的输入功率变大答案：BD一、理想变压器原、副线圈中共用相同的变化磁场，故电压、电流有相同的变化规律、有相同的周期频率但由于原、副线圈的匝数、截面积不同，则电压、电流的值可以不同在公式 中，原线圈

8、中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值练习练习3如图有一原线圈和一副线圈的绕在理想变压器左右两个臂上，当从原线圈输入交流电后，各个线圈中一定相同的物理量是()A每匝线圈中的磁通量的变化率B交流电的频率C电功率D电流强度的峰值B2.副线圈中有两个以上线圈同时工作时，任意两个线圈电压之比等于匝数之比U1 U2 U3n1 n2 n3，但电流 ，此情况必须用原副线圈功率相等来求电流. 如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为()A1 2 3 B2 3 1C3

9、 2 1 D2 1 31 解析：由于所有灯泡规格相同且都正常发光，则 式中，U为灯泡的额定电压，设I为灯泡的额定电流，由理想变压器的功率关系P1P2P3 U1IU2IU3I2UIUI3UI, 所以U13U，则 由此得n1 n2 n33 2 1答案：CU2U3n2n32UU21 n1n2U1U23U2U32 3.关于理想变压器的动态分析问题一般有两种类型：(1)负载电阻不变，原副线圈的电压U1、U2，电流I1、I2，功率P1、P2随匝数比变化而变化(2)匝数比不变，原副线圈的电压U1、U2不变，电流I1、I2，功率P1、P2随负载电阻的变化而变化无论哪种情况，关键是要分清变量和不变量，弄清相互制

10、约关系U2由U1和匝数比决定；I2由U2和负载电阻决定；I1由I2和匝数比决定注意： 变压器可以使输出电压升高或降低，但不可能使输出功率变大假若是理想变压器输出功率也不可能减少变压器的输入功率由输出功率决定，用到：P1U1I1 ，即输入功率与副线圈电路的电阻值成反比式中的R表示负载电阻的阻值，而不是“负载”“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率实际上，R越大，负载越小；R越小，负载越大这一点在审题时要特别注意通常说的增大输出端负载，可理解为负载电阻减小；同理加大负载电阻可理解为减小负载 下列有关理想变压器的说法正确的是()A原、副线圈中交变电流的频率一定相等 B负载空载时，原线圈中的电流为零 ，副线圈上的电压为零C副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等 D原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大AC1一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1200匝，在原线圈两端接有一电动势为10 V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为()