1、6 2.5 变压器(导学案)知识点1:变压器的构造、符号及工作原理1构造: 原线圈:也叫_,与_相接 副线圈:也叫_,与_相接 铁 芯:由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成n1n2n1n2或2符号:3工作原理: 原线圈上加上交变电压u1时,原线圈中就有交变电流,铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中都要引起感应电动势,如果副线圈是闭合的,则副线圈中将产生感应电流,它也要在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样要引起感应电动势,在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象。所以变压器只能在_电路中工作,_是变压器工作的基础。(4)能量转换方式: 电能转化为磁场能,再转化为电能。知识点2:理想变压器的电
2、压、功率、电流与匝数间关系1理想变压器:忽略 的变压器叫理想变压器,是一个理想化的模型。实际的变压器工作时有能量损失,如电流经过变压器线圈时会发热,铁芯在交变磁场的作用下也会发热。2电压与匝数间的关系: 对于理想变压器,原、副线圈的电压之比等于两个线圈的_之比,即_当n1n2时,变压器使电压_,这种变压器叫_;当n1n2时,变压器使电压_,这种变压器叫_。3功率关系: 对于理想变压器,由于不考虑能量损失,由能量守恒得变压器的输入功率和输出功率之间的关系为_。4电流与匝数间的关系(一个原线圈、一个副线圈): 对于理想变压器,原、副线圈中的电流之比与对应的匝数成_,即_。变压器电压较高的一边电流小
3、,而变压器电压较低的一边电流大,因此变压器中匝数较多的线圈可用较 的导线绕制,而匝数较少的线圈可用较 的导线绕制。5理想变压器各物理量之间的决定关系:在原、副线圈匝数比确定的情况下,原线圈的输入电压U1决定副线圈的输出电压U2;输出功率P2决定输入功率P1;副线圈的的输出电流I2决定原线圈的输入电流I1注意:变压器改变的是交流电的_和_,不改变交流电的输入功率和周期、频率典例1如图所示,一理想变压器,原线圈2200匝,副线圈440匝,并接一个100的负载电阻(1)当原线圈接在44V直流电源上时,电压表示数_V,电流表示数_A;RVA(2)当原线圈接在220V交流电源上时,电压表示数_V,电流表
4、示数_A,此时输入功率为_WA1A2Bvn1n2R典例2有一理想变压器,原、副线圈的匝数分别为100和10,将原线圈接在220V 交流电源上,则副线圈中磁通量变化率最大值为_。典例3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,电流表A1的示数是12mA,则电流表A2的示数为_。t/su1/ V282282O0.010.02典例4如图左边是一理想变压器的电路连接,右边是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图,已知原副线圈的匝数比为10:1,电流表A2的示数为2A,求:(1)电流表A1的示数;(2)原线圈输入电压瞬时值u1的表达式;(3)变
5、压器的输入功率;(4)电压表的示数.A1A2Vu1知识点3:互感器:1.电压互感器:如图所示,用来把高电压变成低电压它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接入交流电压表根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比(U1/U2),可以算出高压电路中的电压为了工作安全,电压互感器的铁壳和副线圈应该接地2.电流互感器:如图所示,用来把大电流变成小电流它的原线圈串联在被测电路中,副线圈上接入交流电流表根据电流表测得的电流I2和铭牌上注明的变流比(I1/I2)可以算出被测电路中的电流如果被测电路是高压电路,为了工作安全,同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地6 2.5 变压器(作业)1下列有关理想变压器的说
6、法正确的是( )A变压器是一种能够改变交流电压的设备 B原、副线圈中交变电流的频率一定相等C穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等D副线圈的输入功率和原线圈的输出功率一定相等 2下列有关理想变压器的说法正确的是( )A负载空载时,原线圈中的电流为零B当副线圈空载时,原线圈上的电压为零C原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大D原线圈中的输入电流随着副线圈中的输出电流的增大而增大3正常工作的理想变压器的原、副线圈中,数值上不一定相等的是( )A电流的频率 B电压的峰值 C电流的有效值 D电功率4对给定的理想变压器有( )A根据U1U2n1n2,副线圈两端的电压U2是由原线圈两端的电压U1
7、决定的B根据I1I2n2n1,副线圈的输出电流I2是由原线圈输入电流I1决定的C原线圈的输入功率是由副线圈的输出总功率决定的D当副线圈的电流增加时,原线圈中的电流随之增加5在如图所示的电压互感器的接线中,接线正确的是( )VVVVABCD6理想变压器的副线圈两端接一只负载电阻,为了使电阻的功率变为原来的1/4,以下办法可行的是( )A使输入电压降为原来的1/4 B使副线圈的匝数增为原来的2倍C使原线圈的匝数增为原来的2倍 D使负载电阻的阻值增为原来的2倍7一理想变压器原线圈接交流电源,副线圈接电阻,则下列哪些方法可使变压器的输入功率增加为原来的2倍( )A副级线圈的匝数增加为原来的2倍 B原线
8、圈的匝数增加为原来的2倍C负载电阻变为原来的2倍 D副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍I1I2R8用一理想变压器向一负载R供电,如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是( )AI2增大,I1也增大 BI2增大,I1减小CI2减小,I1也减小 DI2减小,I1增大9一理想变压器原、副线圈匝数比是41,若原线圈上加电压u400sin100t V,则接在副线圈两端交流电压表的示数为_u10三个相同的灯泡与理想变压器按如图所示的方式接在a、b间加上交流电压u后,三个灯泡均正常发光,则变压器原、副线圈的匝数比n1n2_;如果电源电压为U,灯泡的额定电压为U,则UU_
9、。11变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,哪个线圈应该使用较粗的导线?为什么?12汽车等交通工具中用电火花点燃汽油混合气,如图所示已知汽车蓄电池电压为12V,变压器匝数之比为1100,当开关S闭合后,火花塞上电压为多少?当开关S从闭合到突然断开,可为火花塞提供瞬时高电压,产生电火花蓄电池提供的是直流电,为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢?13如图所示,是街头变压器通过降压给用户供电的示意图,变压器输入电压是市区电网的电压,不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于R的值减小,滑动片向下移。当用户的用电器增加时,图中各表的读数如何变化?A1表:_A2表:_V1表:_V2表:_