变压器课件 粤教版物理选修3-2《第二章交变电流》课堂学习与每周复习指导

1、粤教版物理选修3-2第二章交变电流课堂学习与每周复习指导2018 年 3 月下旬至 4 月上旬三、变压器是电磁感应定律的技术应用，是输送交流电的重要电气设备，也是交流电能够被广泛使用的技术保障；1. 变压器传输电能时，各部分上发生的物理现象以及存在的基本关系；1e332e33原线圈 （ n1 , r1 ）闭合铁芯副线圈 （ n2 , r 2 ）交变电源 e交变输入电压 u 1交变输入电流 i 1交变磁场 b交变磁通量1交变磁通量3交变磁通量2交变电动势 e1交变电动势 e3交变电动势 e2涡流 i 3交变输出电压 u 2交变输出电流i 2负载功率传输： 输入功率 p1u 1 i 1输出功率 p

2、2u 2 i 2电热损耗： 铜损 p1 i 12 r1铁损 p3i 3 e3铜损 p2i 22 r2自感互感： 原线圈上 e1n11副线圈上 e2n22tt电压传输： 原线圈上 u 1e1i 1r1副线圈上 u 2e2 i 2 r22. 传输效率p2100% 的变压器，可被当作是理想变压器 （无铜损、无铁损、p1无漏磁）。理想变压器原、副线圈上的电压u 1 和 u 2 之间有确定的数量关系： 忽略漏出闭合铁芯之外的磁场，可得: 123 ，所以e1 : e2； 忽略原、副线圈电阻 r1 、 r2 ，可得： u 1e1 ， u 2e2 ；所以理想变压器原线圈每一匝的电压u 1和副线圈每一匝的电压

3、u 2；n1n2第 7 页粤教版物理选修3-2第二章交变电流课堂学习与每周复习指导2018 年 3 月下旬至 4 月上旬3. 变压器传输电能的过程既符合定律，又符合定律。表现为原、副线圈中的交变电流在频率f 、功率 p、电压 u、电流强度 i 之间都有确定的数量关系；实际变压器理想变压器（线圈发热，铁芯发热，铁芯漏磁）( 不计，不计，不计）频率关系f出f 入f出f入功率关系p出p入p出p入电压关系u 1t=n1.电流关系一原一副时：i1i 24. 变压器的原线圈和副线圈通过闭合铁芯发生互相感应，将交变电源的电能从原线圈传输到副线圈，因此理想变压器的输入和输出之间有确定的制约关系； 原线圈的匝数

4、 n1 和输入电压 u 1 决定了将会在每一个线圈的每一匝上产生多大的感应电动势，所以输出电压 u 2 是由副线圈的匝数 n2 以及共同决定的。t由此可知，理想变压器的电压制约关系是：电压决定电压； 输出电流 i 2 产生的磁场 b2 总是阻碍输入电流i 1 产生的磁场 b1 的变化，而原线圈的匝数 n1 和输入电压 u 1 决定了铁芯中的合磁场b 将会有多强和怎样变化，所以当输出端的负载发生变化， 使副线圈中的i 2 增大（或减小） 时，原线圈中的电流i 1 也会，才能使合磁场b 在负载变化前和变化后仍然保持相同。由此可知，理想变压器的电流制约关系是：电流决定电流，功率制约关系是：功率决定功率；5. 自耦变压器、电流互感器、电压互感器都是特种变压器； 自耦变压器 电流互感器 电压互感器自耦变压器：输入、输出共用同一个线圈，体积小， 效率高； 能连续调节输出电压，当 a、b 间接交流电源时，用做变压器，当p、 b 间接交流电源时，用做变压器；电流互感器：将大电流转化为小电流进行测量，要将匝数的线圈接入被测电路；电压互感器： 将高电压转化为低电压进行测量