物理选修粤教版变压器课件

1、第六节变压器2知识点1 认识变压器1变压器的构造闭合铁芯原线圈副线圈如图261为变压器的构造和符号图其构造有：_、_(初级线圈)n1 匝、_(次级线圈)n2 匝 图 26132变压器的工作原理：U1 为输入电压、I1 为输入电流，U2 为输出电压、I2 为输出电流变压器的工作原理是互感现象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 E1.3注意：(1)记住变压器的符号，与原线圈对应的物理量 U1、I1、n1，与副线圈对应的物理量 U2、I2、n2.其中的电压、电流值 U1、I1、U2、I2 都是交变电流的有效值；

2、(2)变压器只能在交变电流下工作，若输入的是恒定的直流电流，则变压器无输出，即 U20 I20.变压器能改变交变电压，但_不能改变交变电流的频率4知识点2 几种常见的变压器1自耦变压器：如图 262 所示，只有一个线圈，甲为自耦降压变压器，乙为自耦升压变压器图 2622调压变压器：属于自耦变压器，但电压可连续调节，如图 262 丙所示53互感器：它可以把不能直接测量的高电压、大电流变换成低电压、小电流进行测量图 263(1)电压互感器：把高电压变成低电压，并联在电路中，如图 263 甲所示(2)电流互感器：把大电流变成小电流，串联在电路中，如图 263 乙所示6知识点3理想变压器中的电压与电流

3、1理想变压器(1)理想变压器是一种理想模型，本身无能量损耗理想变压器的工作原理是互感现象，所以只有接入交变电流才能工作(2)理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别)7，即对同一变压器的任意两个线圈，2理想变压器中的电压(1)原、副线圈两端的电压之比等于这两个线圈的匝数之比用公式表示为都有电压和匝数成正比(2)当 n2n1 时，U2U1，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器(3)当 n2n1 时，U2U1，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器83理想变压器中

4、的电流P入P出(1)理想变压器的输出功率与输入功率相等，有_，_，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和U1I1U2I2(2)理想变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流跟它们的匝数成反比用公式表示为_.4注意(1)只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：U1I1U2I2，910【例题】(双选)用理想变压器给负载(所有负载都是并联的)供电，下列措施哪些可以增加变压器的输入功率()A只增加原线圈的匝数C只增加负载B只减少负载D只增加副线圈的匝数解析：变压器的输入功率由输出功率决定，只增加原线圈的匝数，或只减少副线圈的匝数，致使原、副线圈的匝数比增加，使副线圈的输出电压减少，

5、输出功率减少，而使输入功率随之减少，A 错 D 对；只减少负载，意味着总电阻增加，输出电流减小，输出功率减小，而使输入功率随之减小，C 对 B 错故选 CD.答案：CD111(双选)如图 264 所示为一理想变压器的电路图，图中 S 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器 R 的滑动头，U1 为加在原线圈两端的交变电压，I1 为原线圈中的电流，则下列说法中正确的是()图 26412A若保持 U1 及 P 的位置不变，S 由 a 合到 b 时，I1 将增大B若保持 U1 及 P 的位置不变，S 由 b 合到 a 时，R 消耗的功率将增大C若保持 U1 不变，S 接在 a 处，使 P 向上滑时，I1 将

6、增大D若保持 P 位置不变，S 接在 a 处，使 U1 增大时，I1 将增大13答案：AD 解析：原线圈匝数n1变小，副线圈电压U2、电流I2都将变大，故原线圈电流I1变大，A正确原线圈匝数n1变大，副线圈电压U2、电流I2都将变小，R消耗的功率减小，B错误当P上滑时，电阻增大，电流I2变小，I1将变小，C错误当U1增大时，副线圈电压U2将增大，I1将增大，D正确14题型1变压器与电路综合问题【例题】如图 265 中，降压变压器的变压系数是 3，即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是 3.初级线圈的输入电压是 660 V，次级线圈的电阻为 0.2 ，这台变压器供给 100 盏“220 V 60

7、W”的电灯用电求：(1)空载时次级线圈的路端电压和输出功率(2)接通时次级线圈的路端电压(3)每盏灯的实际功率15图 26516答案：见解析17规律总结：解决变压器问题的常用方法有：1电压思路变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2n1/n2；当变压器有多个副绕组时U1/n1U2/n2U3/n32功率思路理想变压器的输入、输出功率为P入P出，即P1P2；当变压器有多个副绕组时P1P2P33电流思路由IP/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2n2/n1；当变压器有多个副绕组时n1I1n2I2n3I34(变压器动态问题)制约思路(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输

8、出电压U2由输入电压决定，即U2n2U1/n1，可简述为“原制约副”18(2)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1 确定时，原线圈中的电流I1 由副线圈中的输出电流I2 决定，即I1n2I2/n1，可简述为“副制约原”(3)负载制约：变压器副线圈中的功率P2 由用户负载决定，P2P负1P负2；变压器副线圈中的电流I2 由用户负载及电压U2 确定，I2P2/U2；总功率 P总P线P2.19动态解析问题的思路程序可表示为：5原理思路变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中/t 相等；当遇到“自耦”型变压器时有：1/t2/t3/t，此式适用于交流电或电压(电流)变化的直

9、流电，但不适用于稳压或恒定电流的情况U11122UnUn决定U222121122()2UIRP P IUI UI 负数决定决定I11111P IUP决定 201(双选，2010 年肇庆模拟)用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题如图 266，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关 S)图 266闭合时，以下说法正确的是(A灯泡 L1 两端的电压减小B电阻 R 两端的电压增大C副线圈输出电压增大D原线圈输入功率减小21解析：开关 S 闭合后，用电器端的总电阻变小，因为输入电压不变，所以输出

10、电压不变，用电器端电流增大，所以 R 两端电压增大，灯泡 L1 两端的电压减小，AB 对；输出电压与用电器的状况无关，只与原线圈的输入电压和匝数有关，C 错；因为P入P出，输出电压不变，用电器端电流增大，所以输出功率增大，则原线圈输入功率增大，D 错答案：AB22题型2多个副线圈的变压器的计算【例题】如图 267 所示，理想变压器原线圈 I 接到 220 V的交流电源上，副线圈 II 的匝数为 30，与一标有“12 V 12 W”的灯泡连接，灯泡正常发光副线圈 III 的输出电压为 110 V，电流为 0.4 A求：(1)副线圈 III 的匝数(2)原线圈 I 的匝数以及通过原线圈的电流图 26723