高中物理第五章交变电流5.4变压器

一、变压器结构

1．示意图

2．符号二、变压器工作原理：

1、互感现象：变压器只能改变交流电电压和电流

2、能量转化：电能→磁场能→电能

3、理想变压器：三、理想变压器变压、变流规律：四、惯用变压器P入＝P出复习回顾第1页5.4变压器(2)第2页一、变压器输入输出电压、电流、功率之间因果关系

U2＝n2/n1·U12.U2由U1和匝数比决定；1.U1由电源决定；第3页I1＝n2/n1·I24.I1由I2和匝数比决定；I2＝U2／R3.I2由U2和负载决定；5.P2由U2和负载决定；P2＝U22／R6.P1由P2决定；P1＝P2第4页电源U1U2P2P1I2I1U2＝n2/n1·U1I2＝U2／RI1＝n2/n1·I2P2＝U22／RP1＝P2一、变压器输入输出电压、电流、功率之间因果关系

第5页结论：假如变压器负载发生改变，确定物理量改变时，依据以下标准：①输入电压U1决定输出电压U2;②输出电流I2决定输入电流I1;③输出功率P2决定输入功率P1.一、变压器输入输出电压、电流、功率之间因果关系

第6页

如图所表示：理想变压器原线圈接高电压，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，那么交流电压表示数U、交流电流表示数I和用电器上R1功率P1将分别是()课堂练习第7页U增大、I增大、P1增大C.U减小、I减小、P1减小D.U不变、I减小、P1减小B.U不变、I减小、P1增大D第8页

如图所表示，一理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同灯泡连入电路中，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L1D.不能确定AL2L3L4n1n2~L1课堂练习第9页

如图所表示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=1:2，电源电压为200V，A是保险丝(额定电流I0=1A),R为可变电阻,为使原线圈中电流不超出I0,R阻值最小大于________Ω课堂练习ARn2n1U1~800第10页

如图所表示理想变压器,它原副线圈接在交流电源上,副线圈接一个标有“12V,100W”灯泡,已知变压器原、副线圈匝数比为18:1,那么小灯泡正常工作时,图中电压表读数为_______V,电流表读数为_______A.课堂练习12Vn2n1~VA100W2160.46第11页

为了确保用电安全，家庭居室室内电路前端普通都安装漏电保护开关，如图所表示是保护开关电路原理简图．问:

(1)电路正常工作时，b线圈有没有感应电流产生?为何？(2)假如站在地上人不小心接触火线时，b线圈有没有感应电流产生？为何?课堂练习第12页解析发电厂零线是接地，漏电保护开关有一个结构和变压器相同电流互感器，其铁芯a侧有两个形状、绕向和匝数都完全相同线圈（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、GRK与发电厂之间流过；铁芯b侧有另一个线圈与电磁继电器J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，推进电磁继电器J切断用电器电路，从而预防事故发生．第13页答案（1）电流互感器a侧两线圈完全相同，流过两线圈电流大小相等，方向相反，它们产生磁场相互抵消，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“剩下电流”在铁芯中产生改变“剩下磁通”，b侧线圈中磁通量发生改变，线圈中产生感应电流．第14页

如图是4种亮度可调台灯电路示意图，它们所用灯泡相同，且都是“220V40W”，当灯泡消耗功率都调至20W时，哪种台灯消耗功率最小？解析理想变压器输入功率等于输出功率，在变压器上是没有功率损失，所以含有变压器台灯消耗功率就等于灯泡消耗功率．而其余三种电路中有另外变阻器，除灯泡消耗功率外，在变阻器上有额外功率损失．C课堂练习第15页二、有多个副线圈理想变压器

一个原线圈多个副线圈理想变压器,原线圈匝数为n1,两个副线圈匝数分别为n2和n3,对应电压分别为U1、U2和U3,对应电流分别为I1、I2和I3,依据变压器工作原理可得:n1n2n3U1U2U3第16页n1n2n3U1U2U3第17页一台理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝,两个副线圈匝数分别是n2＝60匝,n3＝1200匝.若经过两个副线圈中电流分别为I2＝10A,I3＝5A,求原线圈中电流.6A课堂练习第18页

如图所表示：理想变压器交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W”灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：课堂练习n1n2~n36V9W12V12W第19页(1)n1

＝1320匝

n3=72匝 (1)原线圈匝数为n1和另一副线圈匝数n3. (2)原线圈电流I1。n1n2~n36V9W12V12W(2)I1=0.095A第20页课堂练习

在绕制变压器时，某学生误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，每个线圈产生磁通量都只有二分之一经过另一个线圈，另二分之一经过中部臂，已知线圈匝数之比n1:n2＝2：1.在不接负载情况下，则（）第21页 A.当线圈1输