3-2-54《变压器》精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列

1、3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列5.4 变压器3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像管12万伏录音机6V 9V 12V彩色电视机显像管34万伏 在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？生活中需要各种电压需改变电压，以适应各种不同电压的需要。变压器变压器就是改变交流电

2、压的设备3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列送电过程在输电过程中，电压必须进行调整。3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列形形色色的变压器城乡变压器各式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列观察变压器结构3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列2.示意图一、变压器的构造铁芯原线圈副线圈3.电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘n1n21.构造：1闭合铁芯 2原线圈(初级线圈)3副线圈(次级线圈)3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列思考与

3、讨论 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能 磁场能 电能转化(U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)二、变压器的工作原理思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?=0互感现象3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列故变压器只有工作在交流电路中。原线圈接的电流、电压要变，才会有互感现象，变压器才可以起到变压作用。因为原副线圈共用一个闭合铁芯，所 以原副线圈

4、中的磁通量，磁通量的变 化量 、磁通量的变化率都相同。3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列无磁损无铜损无铁损理想变压器的特点：理想变压器模型没有能量损失的变压器 实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%99%，所以理论研究时我们把它当成100%理想变压器是没有问题的。 理想变压器也是一个理想化模型。3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列 请根据互感原理推导变压器原、副线圈的电压与匝数的关系。理论推导3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列I1I2n1n2U1U2根

5、据法拉第电磁感应定律得：原、副线圈中产生的感应电动势分别是：E1=n1/ tE2=n2/ t若不考虑原副线圈的内阻有 U1=E1 U2=E2 3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列1、n2 n1 U2U1升压变压器2、n2 n1 U2 U1降压变压器注：此公式无论副线圈一端是空载还是有负载，都是适用的。理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列理想变压器输入功率等于输出功率即: U1I1=U2I2P入= P出四、理想变压器的变流规律理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比此公式只适用于一个副线圈的变压器

6、3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列功率关系理想变压器不计铜损、铁损及漏磁，所以输入功率等于输出功率当副线圈为断路时，原线圈输入功率为零对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和频率关系变压器不能改变交变电流的频率在原线圈中接上周期性变化的电流在副线圈中激发出同频率的交流电3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列变压器工作时的制约关系1电压制约当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2n2U1/n1.2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

7、电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1n2I2/n1.3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列3负载制约(1)变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2P负1P负2；(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；(3)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入 ，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率，P1P2；即变压器的输入功率是由输出功率决定的3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列4对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化

8、的情况，进行动态分析的顺序是RI2P2P1I1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2U2I2P2P1I1.特别提醒：理想变压器的副线圈可看做给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列即时应用 (即时突破，小试牛刀)2对理想变压器，以下说法中正确的选项是()A原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零AB

9、3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列课堂互动讲练类型一对变压器原理的理解例1图543BC3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列变式训练1(2011年高考浙江理综卷)如图544所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1800和n2200的两个线圈，上线圈两端与u51sin 314t V的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是()A2.0 VB9.0 VC12.7 V D144.0 V图544A3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列 如图545所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n11100 匝

10、接入电压U1220 V的电路中(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U26 V，U3110 V，它们的匝数n2，n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W “110 V 60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？类型二变压器基本规律的应用例2图545【思路点拨】解题时应特别把握以下两点：(1)原、副线圈的电压与匝数的关系(2)根据原、副线圈的功率关系确定电流关系3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列【答案:】(1)30 匝550匝(2)0.36 A3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列【规律总结】对于理想变压器来说，变

11、压公式和输入功率等于输出功率是普通适用的规律，但对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列图546C3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列类型三变压器的动态分析例3 (2010年高考天津卷)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图547所示当开关S闭合后()图547AA1示

12、数变大，A1与A2示数的比值不变BA1示数变大，A1与A2示数的比值变大CV2示数变小，V1与V2示数的比值变大DV2示数不变，V1与V2示数的比值不变AD3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列【规律总结】处理这类问题的关键是要分清变量与不变量，弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系，在理想变压器中，U2由U1和匝数比决定；I2由U2和负载电阻决定I1由I2和匝数比决定3-2-54变压器精品课件-新人教版选修3-2-考研试题资料系列变式训练3(2011年嘉兴高二检测)如图548所示有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入电阻R1和光敏电阻R2,各交流电表的内阻对电路的影响不计，当有光照射电阻R2时，各电表的示数变化情况是()A电流表A1示数变大 B电流表A2示数变小C电压表V1示数变小 D电压表V1示数变大图548A3-2-54