高中物理新课程 第五章 交变电流 5.4变压器 人教版 选修325.4变压器2.ppt

一 变压器的构造1 示意图2 符号 二 变压器的工作原理 1 互感现象 变压器只能改变交流电的电压和电流2 能量转化 电能 磁场能 电能3 理想变压器 三 理想变压器的变压 变流规律 四 常用变压器 p入 p出 复习回顾 桃源三中颜金安 5 4变压器 2 第五章交变电流 一 变压器输入输出电压 电流 功率之间的因果关系 u2 n2 n1 u1 2 u2由u1和匝数比决定 1 u1由电源决定 i1 n2 n1 i2 4 i1由i2和匝数比决定 i2 u2 r 3 i2由u2和负载决定 5 p2由u2和负载决定 p2 u22 r 6 p1由p2决定 p1 p2 电源 u1 u2 p2 p1 u2 n2 n1 u1 i2 u2 r i1 n2 n1 i2 p2 u22 r p1 p2 一 变压器输入输出电压 电流 功率之间的因果关系 结论 如果变压器的负载发生变化 确定物理量变化时 依据以下原则 输入电压u1决定输出电压u2 输出电流i2决定输入电流i1 输出功率p2决定输入功率p1 一 变压器输入输出电压 电流 功率之间的因果关系 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 s原来闭合 且r1 r2 现将s断开 那么交流电压表的示数u 交流电流表的示数i和用电器上r1的功率p1将分别是 课堂练习 u增大 i增大 p1增大 c u减小 i减小 p1减小 d u不变 i减小 p1减小 b u不变 i减小 p1增大 d 如图所示 一理想变压器原 副线圈的匝数比为n1 n2 3 1 有四只相同的灯泡连入电路中 若灯泡l2 l3 l4均能正常发光 则灯泡l1 a 也能正常发光b 较另三个灯暗些c 将会烧坏l1d 不能确定 a l1 课堂练习 如图所示 理想变压器原 副线圈匝数比为n1 n2 1 2 电源电压为200v a是保险丝 额定电流i0 1a r为可变电阻 为使原线圈中电流不超过i0 r的阻值最小不小于 课堂练习 800 如图所示的理想变压器 它的原副线圈接在交流电源上 副线圈接一个标有 12v 100w 的灯泡 已知变压器原 副线圈的匝数比为18 1 那么小灯泡正常工作时 图中的电压表的读数为 v 电流表的读数为 a 课堂练习 216 0 46 为了保证用电安全 家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关 如图所示是保护开关的电路原理简图 问 1 电路正常工作时 b线圈有没有感应电流产生 为什么 2 如果站在地上的人不小心接触火线时 b线圈有没有感应电流产生 为什么 课堂练习 解析发电厂的零线是接地的 漏电保护开关有一个结构和变压器相似的电流互感器 其铁芯的a侧有两个形状 绕向和匝数都完全相同的线圈 图中分别用实线和虚线表示 它们分别将用电器和火线 零线串联起来 220v交变电流在mno grk与发电厂之间流过 铁芯的b侧有另一个线圈与电磁继电器j的线圈 图中未画出 并联 室内电路正常工作时 b线圈没有电流 j保持导通状态 当漏电时 b线圈便会产生感应电流 推动电磁继电器j切断用电器的电路 从而防止事故的发生 答案 1 电流互感器a侧两线圈完全相同 流过两线圈的电流大小相等 方向相反 它们产生的磁场相互抵消 b侧线圈磁通量总为零而不变 线圈中不产生感应电流 2 火线的电流有一部分流经人体 经大地流回发电厂 a侧两线圈电流大小不等 产生 剩余电流 在铁芯中产生变化的 剩余磁通 b侧线圈中磁通量发生变化 线圈中产生感应电流 如图是4种亮度可调的台灯的电路的示意图 它们所用的灯泡相同 且都是 220v40w 当灯泡消耗的功率都调至20w时 哪种台灯消耗的功率最小 解析理想变压器的输入功率等于输出功率 在变压器上是没有功率损失的 所以含有变压器的台灯消耗功率就等于灯泡消耗的功率 而其余三种电路中有另外的变阻器 除灯泡消耗功率外 在变阻器上有额外的功率损失 c 课堂练习 二 有多个副线圈的理想变压器 一个原线圈多个副线圈的理想变压器 原线圈匝数为n1 两个副线圈的匝数分别为n2和n3 相应的电压分别为u1 u2和u3 相应的电流分别为i1 i2和i3 根据变压器的工作原理可得 一台理想变压器原线圈匝数n1 1100匝 两个副线圈的匝数分别是n2 60匝 n3 1200匝 若通过两个副线圈中的电流分别为i2 10a i3 5a 求原线圈中的电流 6a 课堂练习 如图所示 理想变压器的交流输入电压u1 220v 有两组副线圈 其中n2 36匝 标有 6v 9w 12v 12w 的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光 求 课堂练习 1 n1 1320匝n3 72匝 1 原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3 2 原线圈的电流i1 2 i1 0 095a 课堂练习 在绕制变压器时 某学生误将两个线圈绕在如图所示变压器左右两臂上 当通以交变电流时 每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈 另一半通过中部的臂 已知线圈的匝数之比n1 n2 2 1 在不接负载的情况下 则 a 当线圈1输入电压