5.4变压器教程.ppt

六、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 钳式电流仪 为了测量高电压、电流，避免出现危险。 把高电压、电流变成低电压、电流。 图（a） A 铁芯 图（b） C 练3、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则 A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为3.6A I1n1=I2n2. 原线圈匝数变但电流没变。 对于a：1×I1=1.2×n2 对于b：3×I1=Ib×n2 练4、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？ 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． 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(原线圈两端的电压） 输出电压：U2（副线圈两端的电压） 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 ∽ 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 变压器只改变交流电的电流、电压。不改变f,T. 导体棒向左匀速运动A2示数为多少？ I2=0 理想变压器 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。 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： 若不考虑原副线圈的内阻有： U1=E1-I1r ≈E1 U2=E2-I2r ≈E2 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 当n2 n1时 U2U1 当n2 n1 时 U2 U1 -----升压变压器 -----降压变压器 原、副线圈绕线要求：I大，线圈粗而少；I小，线 圈可细，多。 四、理想变压器的电流规律 1.理想变压器输出功率应等于输入功率 即: U1I1=U2I2 P出= P入 2、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 一、变压器的构造 1．示意图 2．电路图中符号 3．构造： 二、变压器的工作原理： 1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生 的互相感应现象 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器 P入＝P出 四、理想变压器的变流规律： I1n1=I2n2 小结 以上各式适用于“回”字理想变压器 练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，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 变压器对恒定电流不能变压 180 3 A 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，