选修32第五章第四节变压器26张

变压器2示意图一、变压器的构造铁芯原线圈副线圈3电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘n1n21构造：（1）闭合铁芯（2）原线圈初级线圈（3）副线圈次级线圈变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化U1、I1变化的磁场U2、I2二、变压器的工作原理～～——互感现象铁芯起到了能量转换的作用。无磁损漏磁无铜损无铁损理想变压器的特点：理想变压器模型P51发展空间——没有能量损失的变压器实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%～99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。理想变压器也是物理学中一个理想化模型I1I2n1n2U1U2原、副线圈中产生的感应电动势分别是：E1=n1/tE2=n2/tE1/n1=E2/n2若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2则：U1/U2=n1/n2三、理想变压器的变压规律：1、n2>n1U2>U1——升压变压器2、n2<n1U2<U1——降压变压器实验和理论分析都表明：理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比理想变压器输入功率等于输出功率即:U1I1=U2I2P入=P出四、理想变压器的变流规律理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比此公式只适用于一个副线圈的变压器如果理想变压器有多个副线圈，则：五、几种常用的变压器1、自耦变压器特点：只有一个线圈，可升压，也可降压2、调压变压器特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节3、互感器分类：电压互感器和电流互感器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1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光则变压器副线圈的匝数为A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝C课堂练习2、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,2=_____，通过原线圈的电流I1=______。1803A课堂练习AV~R1R2SAU增大、I增大、PR1增大CU减小、I减小、PR1减小DU不变、I减小、PR1不变BU不变、I减小、PR1增大3、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I和用电器上R1的功率PR1将分别（）D思考：变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系是怎样的？课堂练习U1I1I2n1n2U2R输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系2决定P1＝P22U1由电源决定1和匝数比决定U2＝n2/n1·U12和负载决定I2＝U2／R2和匝数比决定I1＝n2/n1·I24、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,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A．3mAB．0C．48mAD．与负载R的值有关B课堂练习5、一台理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，两个副线圈的匝数分别是n2＝60匝，n3＝600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I2＝1A，I3＝4A，求原线圈中的电流。课堂练习6、如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：（1）原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3（2）原线圈的电流I1。n3n2n1（1）n1＝1320匝n3=72匝（2）I1=课堂练习7、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均能正常发光，则灯泡L1（）A、也能正常发光B、较另三个灯暗些C、将会烧坏D、不能确定n2n1L3L4L1L2A课堂练习8、在绕制变压器时，某学生用到了“日”型铁芯并将两个线圈绕在如图所示变压器左右两臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中部的臂，已知线圈的匝数之比n1:n2＝2：1在不接负载的情况下，则（）A．当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为110VB．当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为55VC．当线圈2输入电压为110V时，线圈1输出电压为220VD．当线圈2输入电压为110V时，线圈1输出电压为110VBD课堂练习解析：当线圈1接220V的交流电压时，设穿过线圈1的磁通量为Ф，根据题意则穿过线圈2的磁通量为Ф／2设线圈1、2的匝数分别为2n、n，则：220＝2n·ΔФ／ΔtU2＝n·ΔФ／Δt×1／2两式相比得U2＝55V当线圈2接110V的交流电压时，设穿过线圈2的磁通量为Ф’，根据题意则穿过线圈1的磁通量为Ф’／2110＝n·ΔФ’／ΔtU1’＝2n·ΔФ’／Δt×1／2两式相比得U1’＝110V9为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图．问：（1）电路正常工作时，b线圈是没有电流的，原因是什么？（2）如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈为什么会产生感应电流？课堂练习解析发电厂的零线是接地的，漏电保护开关有一个结构和变压器相似的电流互感器，其铁芯的a侧有两个形状、绕向和匝数都完全相同的线圈（图中分别用实线和虚线表示），它们分别将用电器和火线、零线串联起来，220V交变电流在MNO、GR与发电厂之间流过；铁芯的b侧有另一个线圈与电磁继电器J的线圈（图中未画出）并联，室内电路正常工作时，b线圈没有电流，J保持导通状态，当漏电时，b线圈便会产生感应电流，推动电磁继电器J切断用电器的电路，从而防止事故的发生．答案（1）电流互感器a侧两线圈完全相同，流过两线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，b侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流．（2）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回发电厂，a侧两线圈电流大小不等，产生“剩余电流”在铁芯中产生变化的“剩余磁通”，b侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流．你能直接看出哪是高压线圈变压器工作时，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