3-2变压器解析.pptVIP

第二章《交变电流》 * * 第七节 十几万伏 彩色电视机显像管 6V 9V 12V 录音机 几万伏 黑白电视机显像管 4.2V 4.4V 5.3V 手机充电器 3000V 防身器 12V 扫描仪 36V 机床上的照明灯 3V 随身听 额定工作电压 用电器 额定工作电压 用电器 但我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢？ 变压器就是改变交流电压的设备 几种常见的变压器 一、变压器的构造 1.示意图 U1 U2 ∽ n1 n2 ∽ 原线圈 副线圈 铁芯 2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示 （3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示 （4）输入电压：U1; 输出电压：U2. n1 n2 3.电路图中符号 二、变压器的工作原理 ------互感现象 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（ U2、I2）转化。 ∽ U1 U2 n1 n2 ∽ 互感现象：在原副线圈中由于交变电流而发生的互相感应现象。 若给原线圈接直流电压，U副线圈电压U2 ？ 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。 无磁损 无铜损 无铁损 理想变压器 铜损（短路损耗）是指变压器电流流过该线圈电阻所消耗能量之和。由于线圈多用铜导线制成，故称铜损。 铁损是指变压器在额定电压下，在铁芯中消耗的功率，其中包括激磁损耗与涡流损耗。 没有漏磁，即通过两绕组每匝的磁通量都是一样的。 三、理想变压器的变压规律 I1 I2 n1 n2 U1 U2 原、副线圈中产生的感应电动势分别是： E1=n1??/ ?t E2=n2??/ ?t E1/n1= E2/n2 原线圈回路有： U1? E1=I1r1≈ 0 则U1=E1 副线圈回路有： E2=U2 +I2r2 ≈U2 则U2=E2 所以对于理想变压器，输入电压与输出电压满足： 　　　　　　　　　　U1/U2= n1/n2 1、原副线圈的端电压与这两个线圈的匝数成正比（有多个副线圈同样遵循这规律） n2 n1 U2U1 -----升压变压器 n2 n1 U2 U1 -----降压变压器 四、理想变压器的变流规律 2. 输出功率应等于输入功率： P出= P入 3. 输入电流与输出电流的关系： 有效值 强调要注意的几个问题： （1）变压器输出电压与输入电压的频率相等。 （2）当理想变压器原、副线圈的匝数不变时，如果变压器的负载发生变化，确定其他物理量时，依据以下原则： 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I2 ； ③输出功率P2决定输入功率P1； 问：绕制原副线圈的导线粗细一样吗？ 粗细不一样。高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线。 【例1】 ：如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻若把原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数为____V,电流表示数为_____A 44 0.44 若上面接的是220V直流电源呢？ 电压表示数____V,电流表示数_____A 0 0 A V 【例2】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．3mA 　 B．0 　C．48mA D．与负载R的值有关 B U1 U2 = n1 n2 220 36 = 1100 n2 n2=180 180 U2 P2 I2= = n2 n1 I1 I2 180×11×60 1100×36 = n2 P2 = n1 U2 =3A 解： 所以： 3 A 【例3】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，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。 【例4】 如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相等。a b端加一交流电压U后， （1）两电阻消耗的功率之比为多少？ （2）两电阻两端电压之比为多少？ （3）B电阻两端电压为多少？ n1 n2 B A U a b （1）1:16 （2）1:4 （3