微课变压器改进.ppt

学习目标： 1．知道变压器的构造，知道变压器的工作原理。 2．理解理想变压器正常工作时的几个关系，能应用它分析解决有关问题。重点： 变压器正常工作时的几个关系及其应用 电击枪（电棒） 原理：通过变压器瞬间产生高压脉冲，击晕所接触生物或导致其休克，达到防身目的。 利用高压发生器及可充电池供电产生4万伏以上的强电击，使侵犯者产生一种强烈的触电感觉，全身麻木，浑身无力，瞬间丧失作恶能力，而这种高压低流的工作原理是不会造成任何伤害的。 照明灯电压——220伏（中国电压标准） 机床上照明灯额定电压——36伏 随身听额定电压——3伏 手机充电器额定电压———3.7~5伏 电视机显像管却需要十几万伏电压 远距离输电需要几十万伏电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要 变压器就是改变交流电压的设备 几种常见的变压器 认真阅读课本p40页—p42页回答下列问题 1、变压器的构造如何？变压器的原理是什么？ 2、原、副线圈不套在闭合铁芯上，是否仍然存在互感现象？ 3、若从能的转化角度看，变压器是怎样转化和传输能量的 ？ 4、变压器工作时有没有能量损失？理想变压器有什么特点？ 一、变压器的构造 1.示意图 U1 U2 n1 n2 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. 原线圈 副线圈 铁芯 3.电路图中符号 n1 n2 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？ 铁芯与线圈互相绝缘 U1 U2 n1 n2 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。 原线圈 副线圈 铁芯 R U1 U2 n1 n2 思考：若给原线圈接直流电压U1， 副线圈电压U2 ？ U2＝0 原线圈 接交流电 在铁芯中产生变化的磁通量 在铁芯中产生变化的磁通量 副线圈 有交流电 原线圈产生感应电动势 副线圈产生感应电动势 二、变压器的工作原理 1、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 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2) 问题：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2? 探究1：使用可拆变压器有不闭合到闭合，观察接在副线圈两端的小灯泡的亮度变化?试分析原因？ 探究2：做过实验的变压器铁芯用手触摸有什么感觉？说明了什么？触摸变压器的原副线圈有什么感觉？说明什么？ 如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。 2、理想变压器 注意：原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化率时刻都相等 三、理想变压器的规律 I1 I2 n1 n2 U1 U2 原、副线圈中产生的感应电动势分别是： E1=n1??1/ ?t1 E2=n2?? 2 / ?t2 若不考虑原副线圈的内阻则 U1=E1 U2=E2 磁通量变 化率相同 1、理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比 n2 n1 U2U1 -----升压变压器 n2 n1 U2 U1 -----降压变压器 2.理想变压器输出功率应等于输入功率 即: U2I2=U1I1 P出= P入 3、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 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线圈的一种方法。 四、几种常用变压器 1.自耦变压器 U2 U1 A B P U1 U2 n1 n2 升压变压器 n1 n2 U1 U2 降压变压器 问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变压器？ 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 钳式电流仪 1、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,