第四章第四章第四章第四章 第第第第2 2节节节节变压器变压器变压器变压器 用电器用电器额定工作电压额定工作电压用电器用电器额定工作电压额定工作电压随身听随身听3V3V机床上的照明灯机床上的照明灯36V36V扫描仪扫描仪12V12V防身器防身器3000V3000V充电器充电器4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管黑白电视机显像管 几万伏几万伏录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机显像管彩色电视机显像管 十几万伏十几万伏 我们国家民用统一供电均为我们国家民用统一供电均为220V220V，，那么如何那么如何使这些额定电压不是使这些额定电压不是220V220V的电器设备正常工作的的电器设备正常工作的呢？呢？ 生活中常见的变压器生活中常见的变压器 一、变压器的结构与原理一、变压器的结构与原理铁铁芯芯原线圈（初原线圈（初级线圈）级线圈）副线圈（次副线圈（次级线圈）级线圈） 1.1.示意图示意图 U U1 1U U2 2 ∽∽n n1 1n n2 2∽∽原原线线圈圈副副线线圈圈铁芯铁芯2.2.构造：构造：（（3 3）闭合铁芯）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）（绝缘硅钢片叠合而成）（（1 1）原线圈）原线圈( (初级线圈初级线圈):):其匝数用其匝数用n n1 1表示表示（（2 2）副线圈）副线圈( (次级线圈次级线圈):):其匝数用其匝数用n n2 2表示表示（（4 4）输入电压：）输入电压：U U1 1 输出电压：输出电压：U U2 2. .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，那么在给原线圈变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交接交变电压变电压U U1 1后，副线圈电压后，副线圈电压U U2 2是怎样产生的？是怎样产生的？ 若铁芯不闭合，灯还会亮吗？若铁芯不闭合，灯还会亮吗？ 理想变压器理想变压器如如果果在在能能量量转转化化的的过过程程中中能能量量损损失失很很小小，，能能够够略略去去原原、、副副线线圈圈的的电电阻阻，，以以及及各各种种电电磁磁能能量量损损失失，，这这样样的的变变压压器器我我们们称称之之为为理理想想变变压器。
这是物理学中又一种理想化模型这是物理学中又一种理想化模型无铜损、铁损、磁损无铜损、铁损、磁损P P入入= =P P出出当输入电压当输入电压U1不变时，副线圈的输出电不变时，副线圈的输出电压压U2 和什么因素有关？和什么因素有关？ 组别匝数n1匝数n2电压U1电压U2140010V23结论：结论：U U与匝数与匝数n n的关系的关系 n n1 1n>n2 2 降压变压器降压变压器 理想变压器能改变输出电流吗？理想变压器能改变输出电流吗？P P入入= =P P出出I I与匝数与匝数n n的关系的关系 一、变压器的构造一、变压器的构造 1 1．示意图．示意图 2 2．电路图中符号．电路图中符号二、变压器的工作原理：二、变压器的工作原理： 1 1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生 的互相感应现象的互相感应现象 2 2、能量转化：电能、能量转化：电能→→磁场能磁场能→→电能电能 3 3、、理想变压器理想变压器 P P入入＝＝P P出出三、理想变压器的变压规律三、理想变压器的变压规律: : U1/U2=n1/n2四、理想变压器的变流规律四、理想变压器的变流规律: : 小结小结此公式只适用于此公式只适用于一个副一个副线圈线圈的变压器的变压器I1/I2=n2/n1 练练1 1、理想变压器原、副线圈的匝数比、理想变压器原、副线圈的匝数比n n1 1:n:n2 2＝＝4 4：：1 1，当导体棒在匀强磁场中向左，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A A1 1的示数的示数12mA12mA，则电流表，则电流表A A2 2的示数为的示数为 （（ ）） A A．．3mA B3mA B．．0 0 C C．．48mA D48mA D．与负载．与负载R R的值有关的值有关B 五、有多个副线圈的理想变压器的问题五、有多个副线圈的理想变压器的问题 一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为线圈匝数为n n1 1，两个副线圈的匝数分别为，两个副线圈的匝数分别为n n2 2和和n n3 3，相应的电压分别为，相应的电压分别为U U1 1、、U U2 2和和U U3 3，相应的电，相应的电流分别为流分别为I I1 1、、I I2 2和和I I3 3，根据变压器的工作原理，根据变压器的工作原理可得可得：： 几种常用变压器几种常用变压器1.1.自耦变压器自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器升压变压器n1n2U1U2降压变压器降压变压器问题问题: :有没有只用一组线圈来实现变压的变压器有没有只用一组线圈来实现变压的变压器? ? 自耦变压器的自耦变压器的原副线圈共用一个原副线圈共用一个线圈线圈 U U1 1I I1 1I I2 2n n1 1n n2 2U U2 2R R六、变压器输入输出电压、电流、六、变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系功率大小之间的因果关系 1.输入功率输入功率P1由输出功率由输出功率P2决定；决定； P1＝＝P22.U1由电源决定；由电源决定；3.U2由由U1和匝数比决定；和匝数比决定； U2＝＝n2/n1·U14.I I2由由U2和负载决定；和负载决定； I I2＝＝U2／／R5.I I1由由I I2和匝数比决定；和匝数比决定； I I1＝＝n2/n1·I I2 AV~R1R2SA A. U . U 增大、增大、I I 增大、增大、P P增大增大C C. U . U 减小、减小、I I 减小、减小、P P减小减小D D. U . U 不变、不变、I I 减小、减小、P P不变不变B B. U . U 不变、不变、I I 减小、减小、P P增大增大练练2 2、、 如图所示：理想变压器的原线圈接高如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。
电压，变压后接用电器，线路电阻不计S S原原来闭合，且来闭合，且R R1 1=R=R2 2，，现将现将S S断开，那么交流电压断开，那么交流电压表的示数表的示数U U、交流电流表的示数、交流电流表的示数I I 和用电器上和用电器上R R1 1的功率的功率P P将分别是：将分别是： D D 。
