2013.2014学年高中物理人教版选修3.2同步辅导与检测课件：第5章第4节变压器.ppt

第4节　变压器;变压器与分压器的比较 变压器和分压器都是用来改变电压的设备．在改变电压时，它们既有相同点也有区别． 1．变压器的工作原理及用途 如右图所示，变压器的工作 原理是当原线圈中有交变电流时， 在铁芯中便产生交变磁通量，而 交变磁通量又会在副线圈中产生感应电动势．可见，变压器只能工作在交流电路中．且其电压比等于匝数比．同一个变压器既可以当升压变压器也可以当降压变压器使用，副线圈两端的电压可以比原线圈电压大、小或相等．应当注意的是需要把电压升高时，就得使用升压变压器，分压器是无能为力的．; 2．分压器的工作原理及用途 分压器的工作原理是利用串联电路的分压原理．如右图所示．它是滑动变阻器的分压接法，既可应用于直流电路又可应用于交流电路．;1．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组???的．一个线圈与交流电源连接，叫做________，也叫________；另一个线圈与负载连接，叫做________，也叫________． 2．________是变压器工作的基础． 3．原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的________，公式为________． 4．________的变压器叫做理想变压器．;一、变压器的构造和原理 1．变压器的构造 如下图所示为变压器的结构图，原线圈接电源，副线圈接负载，两个线圈都绕在叠合而成的硅钢片上，硅钢片都涂有绝缘漆． ;2．变压器的工作原理 变压器的变压原理是电磁感应．当原线圈上加交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈．其能量转换方式为： 原线圈电能→磁场能→副线圈电能． 注意：变压器是依据电磁感应工作的．因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不能引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用．;二、理想变压器的规律 1．理想变压器的特点 (1)变压器铁芯内无漏磁； (2)原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热． 注意：①因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率． ②实际变压器(特别是大型变压器)一般都可以看成是理想变压器． 2．电动势关系 由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的 ，根据法拉第电磁感应定律有：; 3．电压关系 由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U1＝E1，副线圈两端的电压U2＝E2.;4．功率关系：对于理想变压器，不考虑能量的损失 P入＝P出 5．电流关系：由功率关系，当只有一副线圈时， I1U1＝I2U2得　I1n1＝I2n2　即 当有多个副线圈时：I1U1＝I2U2＋I3U3＋…… 得I1n＝I2n2＋I3n3＋……; 一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如下图所示． (1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为________ V，电流表示数为________ A. (2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为________ V，电流表示数为________ A．此时输入功率为________ W，变压器效率为________．; 解析：(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．;变式迁移;解析：两个相同的变压器串联后，它们有两个铁芯，仍然是两个独立的变压器，只是说明原线圈中的电流是相同的，利用理想变压器的匝数比关系得In1＝I1n2，In1＝I2n2，所以I1＝I2，I1∶I2＝1∶1，U＝IR，则U1∶U2＝R1∶R2，A对B错；根据P＝I2R可知，P1∶P2＝R1∶R2，C对D错，本题正确答案为AC. 答案：AC;三、几种常用的变压器 1．自耦变压器 特点：只有一个线圈，三个抽头，可升压，也可降压． 2．调压变压器 特点：属于自耦变压器．但电压可连续调节． 3．互感器 分类：电压互感器(如下图左)和电流互感器(如下图右)．;(1)电压互感器：如上图左所示，原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表．互感器将高电压变为低电压．通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压． (2)电流互感器：如上图右所示，原线圈串联在待测大