第四节_变压器动态分析.ppt

1、5.4 变压器,（一)明确变压器工作时电压、电流、功率之间的制约关系 1电压制约 U1由电源决定；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.,一、变压器动态分析,2、电流制约 副线圈的电流I2受负载影响 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.,3、功率关系 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，输入功率受负载影响 输出功率 P2决定输入功率P1.,4负载制约 (1)变压器副线圈中的

2、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,结论：如果变压器的负载发生变化，确定物理量变化时，依据以下原则： 输入电压U1决定输出电压U2; 输出电流 I2 决定输入电流I1 ; 输出功率 P2决定输入功率P1.,（二）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RI2P2

3、P1I1. (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.,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,例一对理想变压器，下列说法中正确的是() 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,课堂练习,例二、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

4、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( ),课堂练习,U 增大、I 增大、P1 增大 B. U 不变、I 减小、P1 增大 C. U 减小、I 减小、P1 减小 D. U 不变、I 减小、P1减小,D,例三、如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流下列说法正确的是（ ） A保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小 B保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大 D保持U1不变，S接在

5、b端，将P向上滑动，则I1减小,BC,1.互感器,电流互感器,电压互感器,使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数,使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数,二、常用变压器,与电表相连的部分（次级线圈）要接地。电压互感器是并联接入电路。电流互感器是串联接入电路。 特别注意：电流互感器不允许次级线圈开路接入电路。因为在次级会感应出很高的电压，可能发生危险。,钳形电流表,自耦变压器 （1）特点：铁芯上只有一个线圈，其中有一部分的线圈为原、副线圈共用 （2）自耦变压器可以降压，也可以升压 （3）调压变压器是一种自耦变压器,问题:有没有只用一组线圈来实现变压的变压器?,2.自耦变压

6、器,2.自耦变压器,升压变压器,降压变压器,调压变压器,2.自耦变压器,1、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L1 D.不能确定,A,L1,课堂练习,2、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2.4A B.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6A D.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3.6A,C,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线圈有没有感应电流产生?为什么？ (2)如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈有没有感应电流产生？为什么?,课堂练习,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