【课件】变压器 高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第二册）

3.3变压器第二章电磁感应

生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。生活中用电器的电压变压器是如何改变电压的呢？一、变压器的原理1.构造：①铁芯：绝缘硅钢片叠合而成②原线圈：与交流电源相连的线圈，也叫初级线圈③副线圈：与负载相连的线圈，也叫次级线圈副线圈2.变压器的示意图铁芯原线圈副线圈原线圈铁芯电路中的符号n2n1一、变压器的原理原线圈接交变电流变压器的基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感现象3.变压器的原理原线圈中产生交变磁场铁芯构成磁回路副线圈产生感应电动势I1I2原线圈副线圈铁芯1.若原线圈接交流电压U1，副线圈电压U2=？2.原、副线圈电压与什么因素有关系？实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系1.实验数据：实验次数原线圈匝数n1副线圈匝数n2原线圈电压U1副线圈电压U2n1/n2U1/U218004008V3.68V22.228001008V0.9V88.932001008V3.61V22.2414001008V0.5V1416①从实验数据来看，原副线圈电压之比是否等于它们的匝数之比？②实验数据没有严格遵从这样的规律，是为什么？变压器的能量损耗①铜损②铁损③磁损线圈电阻发热涡流现象发热漏磁损失能量理想变压器磁通量全部集中在铁心内P1＝P2Φ1=Φ2电能没有发热损耗4.理想变压器没有能量损耗的变压器叫作理想变压器。二、电压与匝数的关系1.实验分析：理想变压器原、副线圈的电压跟它们的匝数成正比。U2

RU1n1n2设穿过原线圈磁通量为Φ1，穿过副线圈磁通量为Φ2。Φ1=Φ2ΔΦ1=ΔΦ2理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：U1=E1

U2=E2

2.理论分析：①n2

>n1

U2>U1——升压变压器②n2<n1

U2<U1——降压变压器（1）电压关系若变压器有多个副线圈,其电压与匝数的关系依然成正比：即3.变压器中电压、电流、功率之间的关系理想变压器：U1I1=U2I2（只适用于一个副线圈）P1＝P2P=UI

原副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比（2）电流关系

变压器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,应用较粗的导线绕制。若有多个副线圈则电流与匝数关系为

n1I1=n2I2+n3I3+…P入=P出（3）电压、电流、功率之间的因果关系

①电压关系：②功率关系：P入=P出③电流关系：理想变压器的三个决定关系多个副线圈情况下的电压、功率和电流关系①电压关系：②功率关系：P入=P出③电流关系：I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

U1U2I2I1（3）电压、电流、功率之间的因果关系

①U1由电源决定②U2由U1和匝数比决定：

③I2由U2和负载决定：

④I1由I2和匝数比决定：⑤输入功率P1由输出功率P2决定：P1＝P2P14.几种常用变压器(1)自耦变压器:U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器自耦变压器的原副线圈共用一个线圈(2)互感器:

A电流互感器电压互感器V

使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数

我们知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的?n1n2铁芯U1U2原线圈副线圈I1I2原线圈上由变化的电流激发了一个变化的磁场铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈副线圈上产生了感应电流电场能磁场能电场能磁场能1.变压器原理：2.理想变压器特点：①变压器铁芯内无漏磁②原、副线圈不计电阻③忽略铁芯中无涡流、铁芯不漏磁3.理想变压器规律：①功率关系：P入=P出②频率关系：f1=f2③电压关系：④电流关系：利用互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递。【课堂小结】没有能量损耗的变压器4.多个副线圈情况下的电压、功率和电流关系