【物理】5.4-变压器-公开课课件1(人教版选修3-2)

第五章 交变电流 第四节 变压器,人教版选修3-2,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不是220V的电器设备正常工作的呢？,第四节、变压器,发电站的巨型变压器,民用的变压器,第四节、变压器,一、变压器的构造,1示意图,2电路图中符号,3构造,(1)闭合铁芯,(2)原线圈(初级线圈)：其匝数用nl表示,(3)副线圈(次级线圈)：其匝数用n2表示。,(4)输入电压：U1 输出电压：U2,二、变压器的工作原理：（互感）,原线圈中交变电流铁芯中产生交变磁通量副线圈中产生感应电动势E2,副线圈中交变电流铁芯中产生交变磁通量原线圈中产生感应电动势E1,1、能量转化：电能磁场能电能,2、理想变压器：,（1）变压器铁芯内无漏磁（电能完全转化） （2）原、副线圈不计内阻（线圈不发热）,三、理想变压器的变压规律,设：原线圈的匝数为n1，副电炉线圈的匝数为n2，穿过线圈的磁通量的变化率为/t,则：原线圈的电动势为E1n1/t,副线圈的电动势为E2n2/t,得： E1/E2n1/n2,又：U1E1 U2E2,U1/U2=n1/n2,理想变压器原副线圈的端电压之比等于 这两个线圈的匝数比,当n2n1时：,U2U1 （升压变压器 ）,当n2n1时: U2U1 （ 降压变压器 ）,变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？,提示：实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失， 但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率能达到9799.5，这样的变压器我们可以认为是理想变压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率,P入P出,请同学们推道出理想变压器的变流规律,四、理想变压器的变流规律：,推导：P入P出,I1U1I2U2,又：U1/U2=n1/n2,得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2）,变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比,电压高的线圈匝数多，通过的电流小，可以用 较细的 导线绕制，,电压低的线圈匝数少，通过的电流大，应当用 较粗的导线绕制,例1,关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是( ) A.原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有效地传送电能. B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线圈短路，造成危险. C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压 D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈也有电压输出.,ACD,如图，一台理想变压器，原刮板机线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100的负载电阻若把原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数为_V,电流表示数为_A,例2,若上面接的是220V恒定电流电源,电压表示数 V, 电流表示数 A,44,0.44,0,0,例3,如图14-18所示是一个理想变压器,K为单刀双掷电键,P是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈上的电流强度,则( ),A.保持U1及P的位置不变,K由a合在b时,I1将增大 B.保持P的位置及U1不变,K由b合在a时,R消耗的功率减小 C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑I1将增大 D.保持P的位置不变,K合在a时,若U1增大,I1将增大,ABD,五、几种常用的变压器,1、自耦变压器,特点：只有一个线圈，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,思考：一般来说，交流电压在输送的时候电压很高，电流也相对较大，这样就要求有很大量程的电表才能进行测量，但是用大量程电表去测量，一方面不安全，另一方面，制作的技术要求也很高，不合实际。,有什么办法可以克服这个困难呢？,3、互感器,分类：电压互感器和电流互感器,补1,一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍 （ ） A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍 B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍 C.负载电阻变为原来的2倍 D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍,补2,在图所示的电路中，理想变压器的变压比为21，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么 （ ） A. L1和L2都能正常工作 B.L1和L2都不能正常工作 C.L1和L2中只有一个能正常工作 D.条件不足，无法判断,六、补充,一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系,（1）电压关系,（2）电流关系,根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3,I1n1=I2n2+I3n3,例4,如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为n1n2n3=1051，其中n1作为原线圈接到220V交流电源上，两个副线圈分别与R2和R3组成闭合回路，已知通过R3的电流I3=2A，电阻R2=110欧，则通过R2的电流是多少？原线圈中的电流是多少？,