变压器高课件二新课

变压器一、变压器的原理1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成．(1)原线圈：与__________相连的线圈．(2)副线圈：与_____相连的线圈．2．原理：变压器工作的基础是__________现象．3．作用：改变_____电流的电压．交流电源负载电磁感应交流二、电压与匝数的关系1．理想变压器：没有_____损失的变压器．2．变压规律：_______.3．变流规律：________(只适用于一个副线圈)．能量三、常用的变压器——互感器1．分类：电压互感器(如图5－4－1甲)和电流互感器(如图乙)．图5－4－12．电压互感器：如图5－4－1甲所示,原线圈______在高压电路中，副线圈接电压表．互感器将_____变为_____，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压．3．电流互感器：如图5－4－1乙所示,原线圈______在待测高电流电路中，副线圈接电流表．互感器将_______变成_______，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电路的电流．并联高压低压串联大电流小电流图5－4－24．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．5．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．特别提醒：(1)变压器只能改变交流电压，若初级线圈加直流电压，则次级线圈输出电压为零．(2)变压器的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值间的关系，对最大值也适用，但对某时刻的瞬时值其关系并不成立．二、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U2＝n2U1/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，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1.3．负载制约(1)变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P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，I2＝P2/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，P1＝P2；即变压器的输入功率是由输出功率决定的．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的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1.(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、n2→U2→I2→P2→P1→I1.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．类型一对变压器原理的理解例1图5－4－3【答案】

BC

如图5－4－5所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1100匝．接入电压U1＝220V的电路中．(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6V，U3＝110V，它们的匝数n2，n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6V20W”“110V60W”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5－4－5【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．【答案】

(1)30匝550匝(2)0.36A【规律总结】对于理想变压器来说，变压公式和输入功率等于输出功率是普通适用的规律，对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了．类型三变压器的动态分析例3

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5－4－7所示．当开关S闭合后(

)图5－4－7A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变【思路点拨】解答本题时注意了解电路的结构,并正确理解原、副线圈的功率、电压、电流之间的关系．【精讲精析】电源电压有效值不变，所以V1示数不变，原、副线圈的电压之比等于匝数之比，匝数之比不变，故V2示数不变，V1与V2示数的比值也不变，所以C错误，D正确；当开关S闭合后，副线圈电路中的电阻减小，因为电压不变，所以副线圈电路中的电流增大，A2的示数增大，原、副线圈的电流之比等于匝数反比，匝数之比不变，A1与A2示数的比值不变，A1的示数也增大，所以A