高二选修3-1物理 变压器

1、用电器用电器额定工作电压额定工作电压用电器用电器额定工作电压额定工作电压随身听随身听3V机床上的照明灯机床上的照明灯36V扫描仪扫描仪12V防身器防身器3000V手机充电器手机充电器4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像管黑白电视机显像管 几万伏几万伏录音机录音机6V 9V 12V彩色电视机显像管彩色电视机显像管 十几万伏十几万伏 但我国电网民用供电为但我国电网民用供电为220V，那么如何使这些，那么如何使这些电器设备正常工作的呢？电器设备正常工作的呢？ 变压器沈正兵沈正兵一、变压器的一、变压器的构造构造2.示意图示意图1.构造：构造：（1）闭合铁芯）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）（绝缘

2、硅钢片叠合而成）（2）原线圈（）原线圈（接交流电源接交流电源） ：其匝数用：其匝数用n1表示表示（3）副线圈（）副线圈（接负载接负载） ：其匝数用：其匝数用n2表示表示 U1U2n1n2原原线线圈圈副副线线圈圈铁铁芯芯3.变压器符号变压器符号n1n2n1n2二、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 变压器通过闭合铁变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实芯，利用互感现象实现了现了电能电能（U1、I1）到到磁场能磁场能（变化的磁（变化的磁场）再到场）再到电能电能（ U2、I2）转化。）转化。原原线线圈圈副副线线圈圈铁芯铁芯 U1U2n1n2思考：若给原线圈接直流电压思考：若给原线圈

3、接直流电压U1， 副线圈电压副线圈电压U2 ？ U20生活中的变压器理想变压器理想变压器 如果在能量转化的过程中能量损失很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。这是物理学中又一称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。种理想化模型。今后只要没提别说明，变压器都当理想处理今后只要没提别说明，变压器都当理想处理三、理想变压器的三、理想变压器的电电压压规律规律I1I2n1n2U1U22121nnUU 理想变压器原副线圈的理想变压器原副线圈的端电压之

4、比等于这两个线端电压之比等于这两个线圈的匝数之比圈的匝数之比n2 n1 U2U1 -升压变压器升压变压器n2 n1 U2 U1 -降压变压器降压变压器1122UnUn I1I2n1n2U1U2四、理想变压器的电流规律四、理想变压器的电流规律理想变压器输出功率应等于输入功率理想变压器输出功率应等于输入功率即即: U1I1=U2I2P出出= P入入121221nnUUII1221nnIII1I2n1n2U1U2练习练习.理想变压器的原线圈的匝数为理想变压器的原线圈的匝数为110匝，匝，副线圈匝数为副线圈匝数为660匝，若原线圈接在匝，若原线圈接在6 V的电的电池上，则副线圈两端电压为（池上，则副线

5、圈两端电压为（ ）A36 V B6 V C1 V D0 V例题例题1.一台理想变压器的原、副线圈匝数一台理想变压器的原、副线圈匝数比为比为4 1,若原线圈加上若原线圈加上U1=1000 V的交流的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压压U2是是 ( ) A、250 V B、353.5 V C、499.8 V D、200 VAD例题例题2.理想变压器原、副线圈匝数比为理想变压器原、副线圈匝数比为22：1，当，当原线圈两端输入原线圈两端输入u1=220 sin314t V的交变电压时，的交变电压时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A副线圈两端电压为副

6、线圈两端电压为 12 V B副线圈接一副线圈接一10电阻时，副线圈中的电流为电阻时，副线圈中的电流为1A C副线圈接一副线圈接一10电阻时，原线圈中的电流为电阻时，原线圈中的电流为1A C副线圈接一副线圈接一10电阻时，原线圈中输入功率为电阻时，原线圈中输入功率为10W22BD五、两种常用变压器五、两种常用变压器1.自耦变压器自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器升压变压器n1n2U1U2降压变压器降压变压器 自耦变压器的原副自耦变压器的原副线圈共用一个线圈线圈共用一个线圈2.互感器互感器 A A电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器V V 使用时把原线圈与使用时把原线圈与电路并

7、联，原线圈匝电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数数多于副线圈匝数 使用时把原线圈使用时把原线圈与电路串联，原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数匝数少于副线圈匝数例例3.如图所示是升压式自耦调压变压器的电路，其副线如图所示是升压式自耦调压变压器的电路，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈匝；原线圈为为1 100匝，接在有效值为匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载器输出电压调至最大时，负载R上的功率为上的功率为2.0 kW。设。设此时原线圈中电流有效值为此时原线圈中电流有效值为I1

8、，负载两端电压的有效值，负载两端电压的有效值为为U2，且变压器是理想的，则，且变压器是理想的，则U2和和I1分别约为分别约为( )A380 V和和5.3 AB380 V和和9.1 AC240 V和和5.3 A D240 V和和9.1 AB一、变压器的构造一、变压器的构造 1 1构造：构造： 2 2示意图示意图: : 3 3变压器符号变压器符号: :二、变压器的工作原理：二、变压器的工作原理： 1、互感现象：、互感现象： 2、能量转化：电能、能量转化：电能磁场能磁场能电能电能 3、理想变压器理想变压器 P入入P出出三、理想变压器的变压规律三、理想变压器的变压规律 U1/U2=n1/n2四、理想变

9、压器的电流规律：四、理想变压器的电流规律： I1/I2=n2/n1 五、常用变压器五、常用变压器小结小结U1I1I2n1n2U2R 变压器输入输出电压、电流、功率大变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系小之间的因果关系 1.输入功率输入功率P1由输出功率由输出功率P2决定；决定； P1P22.U1由电源决定；由电源决定；3.U2由由U1和匝数比决定；和匝数比决定； U2n2/n1U14.I2由由U2和负载决定；和负载决定； I2U2R5.I1由由I2和匝数比决定；和匝数比决定； I1n2/n1I2AVR1R2SA. U 增大、增大、I 增大、增大、P1 增大增大C. U 减小、减小、I 减小、减小、P1 减小减小D. U 不变、不变、I 减小、减小、P1 不变不变B. U 不变、不变、I 减小、减小、P1 增大增大练练3、 如图所示：理想变压器的原线圈接高如图所示：理想变