5.4《变压器》教学课件解析.ppt

* 用电器 额定电压 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？ 第四节 变压器 几种常见的变压器 n1 U1 原线圈（初级线圈）：跟电源相连，用绝缘线绕成的 n2 U2 副线圈（次级线圈）：跟负载相连，用绝缘线绕成的 闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。 一、变压器的构造 注意：线圈必须绕在铁芯上，铁芯必须是闭合的。 问题：①变压器原线圈和副线圈电路是否相通？ ②变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈两端的交流电压U2是怎样产生的？ U1 U2 ∽ n1 n2 ∽ 结构示意图 n1 n2 电路中的符号 ( 不相通） 原线圈 接 交 流 电 在铁芯中 产生变化 的磁通量 副线圈 产生感 应电动势 副线圈中 如有电流 在铁芯中 产生变化 的磁通量 原线圈 产生感 应电动势 二、变压器的工作原理 互感现象是变压器工作的基础 二、变压器的工作原理 ------互感现象 ①原、副线圈之间是通过交变磁场相互联系的，且穿过它们的磁通量始终相等。 ②从能量的角度看，显然变压器不能产生电能，只是通过交变磁场传输电能。 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 情况怎样？ U2＝0 问题1：原、副线圈不套在闭 合铁芯上，是否仍然存在互感现象？ 问题2：为什么说闭合铁芯是变压器的必要组成部分？ （铁芯的作用是什么？） （仍存在） 如果无铁芯，原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能。如有铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率。 原线圈 副线圈 铁芯 ∽ U1 U2 n1 n2 ∽ 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。 理想变压器 实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%~99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。 三、理想变压器的变压规律 原、副线圈中产生的感应电动势分别是： E1=n1??/ ?t E2=n2??/ ?t 若不考虑原副线圈的内阻有 U1=E1 U2=E2 原线圈 副线圈 铁芯 ∽ 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 四、理想变压器的变流规律 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 注意：此式只适用于有一个副线圈的变压器，不适用于有多个副线圈的变压器。 A V ~ R1 R2 S A. U 增大、I 增大、PR1 增大 C. U 减小、I 减小、PR1 减小 D. U 不变、I 减小、PR1 不变 B. U 不变、I 减小、PR1 增大 例、 如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和用电器上R1的功率PR1将分别（ ） D U1 I1 I2 n1 n2 U2 R 变压器输入输出电压、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； P1＝P2 2.U1由 决定； 3.U2由U1和匝数比决定； U2＝n2/n1·U1 4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R 5.I1由I2和匝数比决定； I1＝n2/n1·I2 电源 电源 180 3 A (1) U1=220V, U2=36V, U1/U2=n1/n2 (2) I2=P2/U2=660/36A, I1/I2=n2/n1 或 P1=P2=660W, I1=P1/U1 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，