选修3-2粤教版课件2.6 变压器

变压器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4.2V4.4V5.3V黑白电视机显像管1~2万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管3~4万伏

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压的设备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n1n21.构造：（1）闭合铁芯（2）原线圈(初级线圈)—电源（3）副线圈(次级线圈)—负载问题2：变压器铁芯是否带电？闭合铁芯起什么作用？问题4：变压器原线圈、副线圈不相通，在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？问题3：

原线圈加交流电源，穿过原副线圈的磁通量相等吗？磁通量的变化相同吗？磁通量的变化率相同吗？问题5：原线圈加直流电源，副线圈上有电压输出吗？问题1：原线圈回路与副线圈回路是否联通？

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～～——互感现象理想变压器模型——没有能量损失的变压器

理想变压器是一个理想化模型理想变压器的条件:无铜损+无铁损①原副线圈没有电阻②无磁感线漏失③铁芯不发热

P入=P出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～～I1I2n1n2U1U2根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

a.n2

>n1

U2>U1——升压变压器b.n2

<n1

U2<U1——降压变压器理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比三、理想变压器的工作规律

1、电压关系理想变压器输入功率等于输出功率P入=P出2、功率关系理想变压器输入功率等于输出功率即:

U1I1=U2I2P入=P出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3、电流关系

变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制;低压线圈匝数少而通过电流大，应用较粗的导线绕制．U1U2=n1n2I1I2=n2n1P入=P出1、理想变压器电压跟匝数的关系2、理想变压器的功率关系3、理想变压器电流跟匝数的关系三、理想变压器的工作规律

四：变压器工作时的动态制约关系1．电压制约：2．电流制约：3．功率制约：输入电压制约输出电压输出电流制约输入电流输出功率制约输入功率1.互感器——电压互感、电流互感器

A电流互感器电压互感器V把高电压、强电流变成低电压、弱电流来测量负载五、几种常用变压器2.自耦变压器U1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变压器？3.调压变压器(也是一种自耦变压器)

练习1：一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列哪些物理量不一定相等？（）

A.交变电流的频率B.电流的有效值

C.电功率D.磁通量的变化率

练习2：图为汽油机点火装置。蓄电池提供的是恒定直流，问：为什么在开关由闭合变为断开瞬间，能用变压器得到点火所需的高电压呢？B小结练习3：如图所示为理想变压器供电示意图，A为与原线圈串联的灯泡，A1、A2为副线圈的负载，当闭合开关S后(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，各灯泡亮度的变化情况是A1________，A________.(填“变亮”、“变暗”或“不变”)不变变亮理想变压器，一个原线圈多个副线圈，则变压器原线圈与副线圈的功率、电压、电流与线圈匝数的关系？拓展思维：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，电压分别为U1。n个副线圈的匝数分别为n2，n3，…，nn，电压分别为U2,U3,…,Un

根据变压器的工作原理可得：推出：例1、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＝600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I2＝1A，I3＝4A，求原线圈中的电流。2.24A练1、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：（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。n3n2n1（1）n2

＝1320匝n3=72匝（2）I1=0.095A练2、一理想变压器如图所示，在n1两端接交流电U1＝220V，n1为4400匝，n2为1100匝。若要使U3＝U2，求n3。

n3＝2200匝~铁心Rn1n2电源负载1、如图一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝。连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定：

()A.这是一台升压变压器B.次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半C.通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半D.变压器输出的电功率是输入的电功率的一半AC随堂练习1803A2、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流I1=______。3、一台理想变压器的原线圈有1320匝，副线圈有36匝。原线圈与220V的交变电压相接，计算副线圈两端输出的电压。6V1、某理想变压器原、副线圈的匝数比是5∶1，在正常运行中，已知输入的电压为1100V，输出的电流为30A。那么这台变压器的()A.副线圈电压为220VB.原线圈电流为150AC.副线圈电压为5500VD.原线圈电流为6AAD拓展训练2、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4:1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为（）A．3mAB．0C．48mAD．与负载R的值有关BAV~R1R2SA.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不变B.U不变、I减小、P1增大3、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（）D4、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D、不能确定n2n1L3L4L1L2A5、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4:1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相等。ab端加一交流电压U后，（1）两电阻消耗的功率之比为多少？（2）两电阻两端电压之比为多少？（3）B电阻两端电压为多少？n1n2BAUab（1）1:16（2）1:4（3）

UB=174U图（a）A铁芯图（b）C6、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则（）A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A7、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线圈是没有电流的，原因是什么？（2）如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈为什么会产生感应电流？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．8、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