高二选修3-1物理变压器介绍.ppt

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 但我国电网民用供电为220V，那么如何使这些电器设备正常工作的呢？ 变压器 沈正兵 一、变压器的构造 2.示意图 1.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈（接交流电源） ：其匝数用n1表示 （3）副线圈（接负载） ：其匝数用n2表示 U1 U2 n1 n2 ∽ 原线圈 副线圈 铁芯 3.变压器符号 n1 n2 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 生活中的变压器 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。 今后只要没提别说明，变压器都当理想处理 三、理想变压器的电压规律 I1 I2 n1 n2 U1 U2 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 I1 I2 n1 n2 U1 U2 四、理想变压器的电流规律 理想变压器输出功率应等于输入功率 即: U1I1=U2I2 P出= P入 I1 I2 n1 n2 U1 U2 练习.理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V的电池上，则副线圈两端电压为（ ） A．36 V B．6 V C．1 V D．0 V 例题1.一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上U1=1000 V的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压U2是 ( ) A、250 V B、353.5 V C、499.8 V D、200 V A D 例题2.理想变压器原、副线圈匝数比为22：1，当原线圈两端输入u1=220 sin314t V的交变电压时，下列说法正确的是（ ） A．副线圈两端电压为 12 V B．副线圈接一10Ω电阻时，副线圈中的电流为1A C．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中的电流为1A C．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中输入功率为10W BD 五、两种常用变压器 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 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 使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数 使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数 例3.如图所示是升压式自耦调压变压器的电路，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为(　 　) A．380 V和5.3 A　　 B．380 V和9.1 A C．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 A B 一、变压器的构造 1．构造： 2．示意图: 3．变压器符号: 二、变压器的工作原理： 1、互感现象： 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器 P入＝P出 三、理想变压器的变压规律 U1/U2=n1/n2 四、理想变压器的电流规律： I1/I2=n2/n1 五、常用变压器 小结 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由电源决定； 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