变压器课件高二下学期物理教科版选择性

变压器前言/PREFACE交流电之所以得到广泛应用，一个重要的原因就是它便通过变压器改变电压，满足各种实际的需求。生活中需要各种电压用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V4.4V5.3V黑白电视机显像管1~2万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管3~4万伏在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？需改变电压，以适应各种不同电压的需要.变压器变压器就是改变交流电压的设备生活中形形色色的变压器城乡变压器各式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器目录/Contents01020304变压器的结构与原理变压器的电压与匝数的关系电流与匝数的关系电压互感器和电流互感器一、变压器的结构与原理变压器的结构原线圈(初级线圈)：其匝数用n1表示,与外界交变电源相连，将电能转化成磁场能，产生交变的磁场。副线圈(次级线圈)：其匝数用n2表示，与负载用电器相连,将磁场能转化成电能输出。闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成，形成闭合磁路，减少磁场能损失。变压器的原、副线圈并未直接相连变压器的工作原理原线圈内通直流电，副线圈内

感应电流，若原线圈内通交流电，副线圈内

感应电流.无有原线圈内变化的电流在铁芯内产生变化的磁场，副线圈同样处在铁芯的磁场内，将产生感应电流（互感现象）。电路图中变压器符号：变压器的工作原理铁芯中的磁场，由原、副线圈分别产生后叠加形成。所以铁芯两边的磁场变化是一样的，即ΔΦ/Δt相同。（忽略磁场能的损失）二、变压器的电压与匝数的关系1、实验探究：见教材P48“实验探究”2、理想变压器

闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能

的转换，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------理想变压器。理想变压器满足条件：（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Φ都一样．每匝线圈中所产生感应电动势相等，无磁损现象。（2）线圈绕组的电阻不计，无铜损现象．（3）铁芯中的感应涡流不计，铁芯不发热，无铁损现象．能量无损失理论分析理想变压器原、副线圈中通过的磁通量始终相同，因此产生的感应电动势关系是：理论分析理想变压器若忽略两线圈的内阻，则有：U1−E1=I1r1≈0结论:原副线圈两端的电压跟匝数成正比.三、变压器的电流与匝数的关系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。即：P出=P入也可写成:U1I1=U2I2结合公式：结论:理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。四、几种常见的变压器1、自耦变压器：自耦变压器的原副线圈共用一个线圈四、几种常见的变压器2、互感器互感器也是一种变压器，它可以把不能直接测量的高电压，大电流变换成低电压、小电流后再测量注意连接方式的不同小结①、电压关系：U1：U2：U3···=n1：n1：n3···②功率关系：输入功率等于输出功率，即P入=P出=P1+P2+P3···，U入I入＝U1I1+U2I2+U3I3···.③电流关系:I1:I2=n2:n1;或I1U1＝I2U2＋I3U3＋···④原、副线圈的交变电流的周期T和频率f相同．1、理想变压器的基本关系2、变压器中U、I、P的决定关系①U1由电源决定，输出电压U2由U1和匝数比决定（U2与负载R无关）②输入功率P1由输出功率P2决定，P1＝P2