3.3变压器ppt课件--（2019） 新人教版高中物理高二上学期选择性必修二 (2).pptx

1、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，那么如何使这些额定电压不是不是220V的电器设备正常工作的呢？的电器设备正常工作的呢？ 新课导入大型电力油浸变压器 (110 kV)实验室可拆卸变压器实验室可拆卸变压器各式变压器各式变压器一、变压器的构造一、变压器的构造铁芯铁芯原线圈原线圈副线圈副线圈1.构造：构造：(1) 闭合铁芯闭合铁芯 (2) 原线圈原

2、线圈(初级线圈初级线圈)(3) 副线圈副线圈(次级线圈次级线圈)课堂探究2.示意图示意图3.电路图中符号电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘n1n2 U1U2 n1n2问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接接交变电压交变电压U1后，副线圈电压后，副线圈电压U2是怎样产生的？是怎样产生的？原线圈原线圈 接接 交流电交流电原线圈原线圈中的磁场中的磁场发生改变发生改变在铁芯中在铁芯中产生变化产生变化的磁通量的磁通量副线圈副线圈产生感应产生感应电动势电动势副线圈副线圈的磁通

3、量的磁通量发生改变发生改变副线圈副线圈有有感应电流感应电流U2U1二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能电能 磁场能磁场能 电能电能 (U1、I1) (变化的磁场变化的磁场) ( U2、I2)互感现象互感现象思考：若给原线圈接直流电压思考：若给原线圈接直流电压U1，副线圈电压副线圈电压U2 ？U20P59思考：原、副线圈没有导线连接，思考：原、副线圈没有导线连接，在变压器中能量是如何转化的？在变压器中能量是如何转化的？二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理三、实验探究线圈两端的电压与线圈匝数的关系三、实验

4、探究线圈两端的电压与线圈匝数的关系-视频视频三、实验探究线圈两端的电压与线圈匝数的关系三、实验探究线圈两端的电压与线圈匝数的关系-视频视频实验思路：给原线圈通一定大小的交流电压，通过改变原副线圈的匝数，分别测出副线圈两端的电压，来探究线圈两端的电压与线圈匝数的关系。Vn1n2实验电路图：实验数据：n2/匝匝U2/VU1/U2n1/ n2100400102030U1=220V n1=1600匝匝12.453.21.342.704.0517.74.11648154.31641608053.3误差允许范围内误差允许范围内2121nnUU 误差产生原因：能量在铁芯及原副线圈处有损耗误差产生原因：能量在

5、铁芯及原副线圈处有损耗U1U2 n1n2实验结论：实验结论：结论：结论：变压器原副线圈的变压器原副线圈的电压电压跟它们的跟它们的匝数匝数成成正比正比2121nnUU2211nUnU线圈有电阻、线圈有电阻、铁芯内产生涡流、铁芯内产生涡流、铁芯导磁过程存在铁芯导磁过程存在“漏磁漏磁”等等原原线线圈圈副副线线圈圈铁芯铁芯U1U2 n1n2变压器在忽略漏磁、线圈电阻、其它损耗的情况下，称为变压器在忽略漏磁、线圈电阻、其它损耗的情况下，称为理想变压器理想变压器。理想变压器特点：理想变压器特点： （1）变压器铁芯内无漏磁；）变压器铁芯内无漏磁；（2）原、副线圈不计内阻；）原、副线圈不计内阻；（3）忽略铁芯

6、产生的热量。）忽略铁芯产生的热量。实际中的变压器：实际中的变压器：理想变压器没有能量损失，工作效率为理想变压器没有能量损失，工作效率为100%四、理想变压器四、理想变压器（一）功率关系（一）功率关系理想变压器无能量损失，理想变压器无能量损失，所以所以输入功率等于输出功率。输入功率等于输出功率。U1U2 n1n2P入入P出出P入入= P出出原线圈输入功率也为零。原线圈输入功率也为零。注：注：3.对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和。对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和。即：即：P入入=P出出1+P出出2+P出出n2.变压器的输入功率由输出功率决定。变压器的输入

7、功率由输出功率决定。输出功率为零，输出功率为零，1.当副线圈为断路时，当副线圈为断路时，(二二) 频率关系频率关系在原线圈中接上周期性变化的电流在副线在原线圈中接上周期性变化的电流在副线圈中激发出同频率的交流电。圈中激发出同频率的交流电。U1U2 n1n2f1f2变压器不能改变交变电流的频率变压器不能改变交变电流的频率f1= f2(三三) 电压关系电压关系理想变压器输入功率等于输出功率理想变压器输入功率等于输出功率即即: : U U1 1I I1 1= =U U2 2I I2 2P P入入= = P P出出121221nnUUII理想变压器原副线圈的理想变压器原副线圈的电流电流跟它们的跟它们的

8、匝数匝数成成反比反比此公式只适用于此公式只适用于一个副线圈一个副线圈的变压器的变压器( (四四) ) 电流关系电流关系有多个副线圈时有多个副线圈时：由由P入入=P出出得得I1U1=I2U2+I3U3+InUn或或I1n1=I2n2+I3n3+Innn1.自耦变压器自耦变压器U1U2n1n2n2 n1 U2U1升压变压器升压变压器n1n2U1U2n2 n1 U2 U1降压变压器降压变压器自耦变压器的原副线圈共用一个线圈自耦变压器的原副线圈共用一个线圈121221nnUUIIU2U1ABP五、几种常见变压器五、几种常见变压器2.互感器互感器 A电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器V 使用时把原线圈与电路并联，使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数原线圈匝数多于副线圈匝数使用时把原线圈与电路串联，使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数原线圈匝数少于副线圈匝数