2012高二物理：5.4 变压器课件（人教版选修3-2）.ppt

1、第四节 变压器第五章 交变电流用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像管 几万伏录音机6V 9V 12V彩色电视机显像管 十几万伏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？一、变压器的构造1.示意图U1U2 n1n2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：U2.3.电路图中符号n1n2问题：变压器副线圈

2、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U1U2 n1n2二、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U1U2n1n2互感现象：在原副线圈中由于有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。下面我们定量分析

3、理想变压器的变压规律。无磁损无铜损无铁损理想变压器实验结论：原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。次数12345U1U2V1V2研究原副线圈两端电压关系的实验三、理想变压器的变压规律I1I2n1n2U1U2原、副线圈中产生的感应电动势分别是：E1=n1/tE2=n2/tE1/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若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2则：U1/U2=n1/n2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U

4、1/U2=n1/n2四、理想变压器的变流规律问题：原副线圈的电流可能满足何规律？1.理想变压器输出功率应等于输入功率即:U1I1=U2I2I 1/I 2=U2/U1=n2/n1P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I 1/I 2=n2/n1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。此公式只适用于一个副线圈的变压器补充1、一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系（1）电压关系（2）电流关系根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3I1n1=I2n2+I3n

5、3U1I1I2n1n2U2R2.输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系1.输入功率P1由输出功率P2决定；P1P22.U1由电源决定；3.U2由U1和匝数比决定；U2n2/n1U14.I2由U2和负载决定；I2U2R5.I1由I2和匝数比决定；I1n2/n1I23、互感器分类：电压互感器和电流互感器U1U2=n1n222036=1100n2n2=180180U2P2I2=n2n1I1I21801160110036=n2 P2=n1 U2=3A解：所以：3 A例1.一理想变压器，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

6、发光。由此可知副线圈的匝数n2=_，通过原线圈的电流 I1=_。例2.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡连入电路中，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D、不能确定1n2n1L3L4L1U1L2例3.一台理想变压器原线圈匝数n11100匝，两个副线圈的匝数分别是n260匝，n3600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I21A，I34A，求原线圈中的电流。解析：对于理想变压器，输入功率与输出功率相等，则有I1n1I2n2I3n3I1（I2n2I3n3）n1（1604600）11002.24A小结：1.变压器的结构和工作原理2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.理想变压器的变压和变流规律