高中物理：变压器课件.ppt

1、变压器照明灯电压照明灯电压-220伏伏机床上照明灯机床上照明灯-36伏伏半导体收音机电源电压不超过半导体收音机电源电压不超过10伏伏大型发电机交流电压大型发电机交流电压-几万伏几万伏远距离输电远距离输电-几十万伏几十万伏电视机显像管却需要电视机显像管却需要10000V以上电压以上电压交流便于改变电压，以适应各种不同的需要交流便于改变电压，以适应各种不同的需要变压器就是改变变压器就是改变交流交流电压的设备电压的设备几种常见的变压器一、变压器的构造一、变压器的构造1.1.示意图示意图 U1U2 n1n2原原线线圈圈副副线线圈圈铁铁芯芯2.2.构造：构造：（1 1）闭合铁芯）闭合铁芯 （绝缘（绝缘硅

2、钢片叠合而成）硅钢片叠合而成）（2）原线圈（初级线圈）：原线圈（初级线圈）：匝数匝数n1（3）副线圈（次级线）副线圈（次级线圈）：匝数圈）：匝数n2（4）输入电压：）输入电压：U1;输出电压：输出电压：U2.一、变压器的构造一、变压器的构造3.3.电路图中符号电路图中符号n1n2问题：问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？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，那么在给原线变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接圈接交变电压交变电压U U1 1后，副线圈电压后，副线圈电压U U2 2是怎是怎样产生的？样产生的？铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘 U1U2 n1n2二、变压器的

3、工作原理二、变压器的工作原理：（互感）：（互感）、原线圈中交变电流原线圈中交变电流铁芯中产生交变磁通量铁芯中产生交变磁通量副副线圈中产生感应电动势线圈中产生感应电动势E2E2 副线圈中交变电流副线圈中交变电流铁芯中产生交变磁通量铁芯中产生交变磁通量原线圈原线圈中产生感应电动势中产生感应电动势E1E1、能量转化：、能量转化：电能电能磁场能磁场能电能电能 二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理：（互感）：（互感）、理想变压器：、理想变压器：（1 1）变压器铁芯内无漏磁（）变压器铁芯内无漏磁（电能完全转化、磁损电能完全转化、磁损）（2 2）原、副线圈不计内阻（）原、副线圈不计内阻（线圈不发热、铜损

4、线圈不发热、铜损）(3)(3)铁芯不发热铁芯不发热(由于有涡流而发热由于有涡流而发热、铁损铁损)注意事项：注意事项：、为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超；不要用手触摸裸露的导线，接线柱超；不要用手触摸裸露的导线，接线柱、为了多用电表的安全，使用交流电压挡测量电压时，先为了多用电表的安全，使用交流电压挡测量电压时，先用最大的量程接测试，再选用适当的挡位进行测量用最大的量程接测试，再选用适当的挡位进行测量实验结论：实验结论：原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。次次数数1 2 3 4

5、5U1U2V1V2三、理想变压器的变压规律三、理想变压器的变压规律研究原副线圈两端电压关系研究原副线圈两端电压关系三、理想变压器的变压规律三、理想变压器的变压规律I1I2n1n2U1U2原、副线圈中产生的感应原、副线圈中产生的感应电动势分别是：电动势分别是：E E1 1=n=n1 1/t tE E2 2=n=n2 2/t tE1 1/n/n1 1=E2 2/n/n2 2若不考虑原副线圈的内阻，若不考虑原副线圈的内阻，则则U U1 1=E=E1 1；U U2 2=E=E2 2则：则：U U1 1/U/U2 2=n=n1 1/n/n2 2三、理想变压器的变压规律三、理想变压器的变压规律理想变压器原

6、副线圈的理想变压器原副线圈的端电压之比端电压之比等于等于这两个线圈的这两个线圈的匝数之比匝数之比n n2 2 n n1 1 U U2 2U U1 1 -升压变压器升压变压器n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1 -降压变压器降压变压器U U1 1/U/U2 2=n=n1 1/n/n2 2四、理想变压器的变流规律四、理想变压器的变流规律问题：问题：原副线圈的电流可能满足何规律？原副线圈的电流可能满足何规律？1.1.理想变压器输出功率应等于输入功率理想变压器输出功率应等于输入功率即即:U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2I I 1 1/I 2 2=U=U2 2/U U

7、1 1=n=n2 2/n n1 1P出出=P入入2.2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比数成反比I I 1 1/I 2 2=n=n2 2/n n1 1变压器工作时，变压器工作时，高压高压线圈匝数多而通过的线圈匝数多而通过的电流小电流小，可用较，可用较细细的导线绕制；的导线绕制；低压低压线圈线圈匝数少而通过的匝数少而通过的电流大电流大，应当用，应当用较粗较粗的导的导线绕制。线绕制。这也是判定高压线圈和低压线这也是判定高压线圈和低压线圈的一种方法。圈的一种方法。此公式只适用于一个副线圈的变压器五、几种常用的变压器五、几种常用的变压器1 1、自耦变压器：升

8、压、自耦变压器：升压、降压降压、调压调压特点：只有一个线圈，可升压，也可降压特点：只有一个线圈，可升压，也可降压、互感器、互感器分类：电压互感器和电流互感器分类：电压互感器和电流互感器【例】一理想变压器，其原线圈【例】一理想变压器，其原线圈22002200匝，副匝，副线圈线圈440440匝，并接一个匝，并接一个100100的负载电阻，如图的负载电阻，如图所示。所示。（1 1）当原线圈接在）当原线圈接在44V44V直流电源电源上时，电直流电源电源上时，电压表示数为压表示数为_V,_V,电流表示数为电流表示数为_A._A.（2 2）当原线圈接在）当原线圈接在220V220V交变电源上时，电压交变电

9、源上时，电压表示数为表示数为_V_V，电流表示数为，电流表示数为_A,_A,此时输入功率为此时输入功率为_W._W.00440.4419.36v2A六、补充六、补充一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系流关系（1 1）电压关系）电压关系（2 2）电流关系）电流关系根据根据P P入入=P=P出出，I I1 1U U1 1=I=I2 2U U2 2+I+I3 3U U3 3I I1 1n n1 1=I=I2 2n n2 2+I+I3 3n n3 3：例如图所示是一个理想变压器如图所示是一个理想变压器,K为单刀双掷电键为单刀双掷电键,P是滑动变阻器

10、滑动触头是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端的电为加在原线圈两端的电压压,I1为原线圈上的电流强度为原线圈上的电流强度,则则()A.A.保持保持U U1 1及及P P的位置不变的位置不变,K,K由由a a合在合在b b时时,I,I1 1将增大将增大B.B.保持保持P P的位置及的位置及U U1 1不变不变,K,K由由b b合在合在a a时时,R,R消耗的消耗的功率减小功率减小C.C.保持保持U U1 1不变不变,K,K合在合在a a处处,使使P P上滑上滑I I1 1将增大将增大 D.D.保持保持P P的位置不变的位置不变,K,K合在合在a a时时,若若U U1 1增大增大,I,I1 1将增将增大大ABDABD