《5.4 变压器》.pptVIP

第4节 变压器 复 习 1.电感和电容对交变电流也存在阻碍作用，分别用 感抗XL=2πfL 和容抗XC=1/(2πfC )表示。 2、电感和电容对交流的阻碍作用的大小不仅与电感、电容本身有关，还跟交流的频率有关： 电感：“通 ；阻 ；通 ； 阻 。” 电容：“通 ；隔 ；通 ；阻 。” 3.实际应用：扼流圈 低频扼流圈（L较大），作用是“通直流、阻所有交流” 高频扼流圈（L较小），作用是“通低频、阻高频” 直流 直流 交流 交流 低频 低频 高频 高频 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 从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同，可我们国家民用统一供电均为220V，那这些电器设备怎样才能正常工作呢？ 请看一组数据： 能提供不同交变电压的设备 —— 变 压 器 一、变压器三大部件 ①原线圈(初级线圈)：其匝数用n1表示, 与外界交变电源相连，将电能转化成磁场能，产生交变的磁场。 ②闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成，形成闭合磁路，减少磁场能损失。 ③副线圈(次级线圈)：其匝数用n2表示，与负载用电器相连,将磁场能转化成电能输出。 变压器 电路符号 注意 变压器的原、副线圈并未直接相连 ?思考与讨论 另一个线圈连到额定电压为3.8V的小灯泡上。 小灯泡可能 发光 吗 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯，一个线圈连到学生电源的两端。分别通以两种电流： (1)恒定直流电(2)正弦交流电。 请同学们判断并判断分析其原因。 二、变压器的工作原理 1、原线圈内通直流电，副线圈内 感 应电流. 2、原线圈内通交流电，副线圈内 感应电流. 3、原线圈内变化的电流在铁芯内产生变化的磁场，副线圈同样处在铁芯的磁场内，将产生感应电流（互感现象）。 4、铁芯中的磁场，由原、副线圈分别产生后叠加形成。所以铁芯两边的磁场变化是一样的，即ΔΦ/Δt相同。（忽略磁场能的损失） 对于原线圈 对于副线圈 无 有 三、理想变压器的规律 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。 （3）铁芯中的感应涡流不计，铁芯不发热，无铁损现象． （1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样．每匝线圈中所产生感应电动势相等，无磁损现象。 （2）线圈绕组的电阻不计，无铜损现象． 理想变压器满足条件： 大型变压器能量损失都很小，可看作理想变压器，本章研究的变压器可当做理想变压器处理. 说明 三、理想变压器的规律 1、原、副线圈中通过的磁通量始终相同(无漏磁),因此产生的感应电动势关系是: 2、若忽略两线圈的内阻，且线圈内电流都很小，则有： 原副线圈两端的电压跟匝数成正比. 结论1 U1:U2=n1:n2 三、理想变压器的规律 结论2 因为理想变压器无能量损失，所以理想变压器输出功率应等 于输入功率。 P出= P入 U1I1=U2I2 也可写成： 结合公式： 结论3 理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。 得出： 说明：此公式只适用于一个副线圈的变压器的情形。如有多个副线圈，只能按照能量守恒的原则来计算。 四．理想变压器的原、副线圈的基本关系 ＝…． （1）理想变压器输出功率决定输入功率。当副线圈空载（未接用电器）时，变压器的输出功率为零，输入功率也为零。输入功率随着负载的变化而变化。若同时有多组副线圈工作，则U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn成立． 说明： （2) 理想变压器副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比所决定。无论副线圈是否有负载，是单组还是多组，每组副线圈两端电压与原线圈两端电压都满足 讨论： 如何实现用变压器升高或降低电压？ 当n2 n1 时，有U2U1 当n2 n1时，有U2 U1 根据：U1/U2= n1/n2 -----升压变压器 -----降压变压器 变压器由两个线圈组成：一个为原线圈，另一个为副线圈。 这两个线圈的电压不同．作为高压线圈的匝数多、通过的电流小，根据焦