2023学年2022最新 变压器

变压器一.教学内容：变压器二.知识要点：1.知道变压器的构造．从互感现象出发理解变压器的工作原理2.理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，输入、输出功率的关系3.了解常用的变压器三.疑难辨析：1.如图1所示，由于变压器的原、副线圈绕在同一个铁心上，铁心中变化的磁场是原、副线圈共同产生的，因而原、副线圈中每一匝线圈的磁通量的变化率总是相等的，故有成立。当不计线圈电阻时，有成立，当变压器中无能量损失（理想变压器）时，输入功率等于输出功率，即P入＝P出。若变压器只有一组副线圈，则I1U1＝I2U2，故有成立。若变压器有两组或多组副线圈，则功率关系可写为I1U1＝I2U2+I3U3+……，此时电流与匝数成反比的关系不再成立，但电压与匝数成正比的关系仍成立。图12.对变压器的工作，有几点要注意：①当原、副线圈匝数n1、n2一定时，输出电压U2由输入电压Ul决定，与负载无关；②当n1、n2、U1一定时，输入电流I1由输出电流I2决定，I2则与所接负载的多少有关；③变压器的输入功率由输出功率决定；④变压器的负载越大，即指负载总电阻越小。3.变压器的工作原理是互感现象，故对直流不起变压作用4.电压互感器、电流互感器都是互感变压器，自耦调压器是自感变压器【典型例题】[例1]如图1所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V，40W”，当灯泡所消耗的功率都调至20W时，哪种台灯消耗的功率最小?（）图2答案：C解析：灯泡的额定电压是220V，额定功率为40W。实际功率为20W时，电压为110V。（A）、（B）图中都是电阻与灯泡串联后接在220V电源上。电阻消耗的功率为P。，P=40（—1）W。（D）图中滑动端右侧电阻电压与（A）、（B）图电阻上的电压相同电流要比（A）、（B）图中电阻上的电流大。滑阻左半部分也要消耗电能。（C）图中改变电压的是变压器，变压器消耗的电能很少，所以选（C）。[例2]如图2所示为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接有一个标有“12V，100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为18:1，那么小灯泡正常工作时，图中接人的电压表的读数为V，电流表的读数为A。图2答案：216，解析：由变压器变压公式得，解得U=12×18=216V。P入=P出，[例3]请分析如图3所示变压器电路，说明：（1）变压器的特点；（2）当输入电压U1为交变电压时，输出电压U2与U1的关系。图3解：此变压器只有一个线圈．取全部线圈作为副线圈，线圈中的一部分为原线圈，由于穿过每匝线圈磁通量的变化情况相同，所以原、副线圈电压比等于匝数比。结论：此变压器为升压变压器，输出电压有：U2＝U1。[例4]如图4所示，将两盏标有“6V，9W”的灯泡和一盏标有“3V，9W”的灯泡全部接入变压器的次级，三灯均正常发光，已知U1＝220V，匝数如图示。（1）请在次级画出连接灯的示意图。（2）求灯泡正常发光时变压器初级线圈中电流强度的大小。图4答案：（1）图5（2）约0.12A解析：（1）电路连接见下图。把b、c连接起来。两个6V，9W灯泡并联后与3V，9W灯泡串联。由变压公式得。解得Uad=9V，不难算出，三盏灯均能正常工作。总功率为27W。图5（2）＝，【模拟试题】（答题时间：45分钟）1.关于变压器的说法中，正确的是（）A.变压器铁心的作用是让线圈产生的磁场通过B.在变压器正常工作时，任意时刻穿过任何一匝线圈的磁通量都是相同的C.理想变压器将不考虑其所消耗的能量D.从能量角度分析，变压器的作用是将电能变为磁场能再变为电能2.理想变压器在正常工作时，原、副线圈中有不同的物理量是（）A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率、副线圈的输出功率D.原、副线圈的感应电动势3.一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为nl和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为Ul和U2、I1和I2、Pl和P2，已知nl>n2，则（）A.U1>U2，P1<P2 B.Pl＝P2，Il<I2C.Il>I2，U1>U2 D.P1>P2，I1>I24.如图1所示，一理想变压器的原线圈匝数nl＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，交流电源的电动势e＝311sinl00πt(V)，电阻R＝88Ω，电流表和电压表对电路的影响可忽略不计（）A.Al的示数约为0.10A B.V1的示数约为311VC.A2的示数约为0.75A D.V2的示数约为62V图15.如图2所示，理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab和cd（匝数都为n1）、ef和gh（匝数都为n2）组成，用I1和U1，表示输入电流和电压，用I2和U2表示输出电流和电压，在下列四种接法中，符合关系，的有（）A.b与c相连，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端B.b与c相连，以a、d为输入端；g与e相连，f与h相连作为输出端C.a与c相连，b与d相连作为输入端；f与g相连，以e、h作为输出端D.a与c相连，b与d相连作为输入端；e与g相连，f与h相连作为输出端图26.如图3所示，变压器初级电压为220V，次级电压为100V、20V，输入功率为1000W，次级线圈Ⅰ耗电功率为800W，次级线圈Ⅱ中电流IⅡ为多少?图37.如图4所示，4只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈回路中，当原线圈的两端接入恒定的交流电压U0（有效值）时，4只灯泡均正常发光，则灯泡的