變壓器有動畫

1、 第四節(jié) 變壓器 照明燈電壓照明燈電壓 220V 機床上照明燈機床上照明燈 36V 半導(dǎo)體收音機電源電壓不超過半導(dǎo)體收音機電源電壓不超過10V 地鐵機車用電電壓地鐵機車用電電壓 50V 電視機顯像管卻需要電視機顯像管卻需要10000V以上電壓以上電壓 常見的變壓器 一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造 示意圖示意圖 U1 U2 n1n2 原原 線線 圈圈 副副 線線 圈圈 鐵芯鐵芯 （1 1）閉合鐵芯）閉合鐵芯 （絕緣硅鋼片疊合而成）（絕緣硅鋼片疊合而成） （2 2）原線圈（初級線圈）原線圈（初級線圈） 其匝數(shù)用其匝數(shù)用n n1 1表示表示 與交流電源相連與交流電源相連 （3 3）副線圈（次級線圈

2、）副線圈（次級線圈） 其匝數(shù)用其匝數(shù)用n n2 2表示表示 與負載相連與負載相連 2.2.電路圖中符號電路圖中符號 n1n2 問題：問題： 1 1、變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？、變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？ 鐵芯與線圈互相絕緣鐵芯與線圈互相絕緣 2、為什么要加交流電？變壓器原副線圈不、為什么要加交流電？變壓器原副線圈不 相通，那么在給原線圈接交變電壓相通，那么在給原線圈接交變電壓U1后，后， 副線圈電壓副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？是怎樣產(chǎn)生的？ 變壓器工作變壓器工作 時利用了什么現(xiàn)象？時利用了什么現(xiàn)象？ 二、變壓器的工作原理二、變壓器的工作原理 R n1n2 原線圈原線圈 接交流電

3、接交流電 鐵芯中鐵芯中 產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化 的磁通量的磁通量 副線圈副線圈 產(chǎn)生感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng) 電動勢電動勢 互感現(xiàn)象 原、副線圈磁通量時刻相等原、副線圈磁通量時刻相等 變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn) 了了 電能 磁場能電能 三、理想變壓器的變壓規(guī)律三、理想變壓器的變壓規(guī)律 實驗：探究變壓器線圈兩端的電壓 與匝數(shù)的關(guān)系 246 1 n 2 n = 200 =100 1 U 2 U 1 n 2 n = 200 = 400 1 U 2 U 246 1 23 4 812 實驗結(jié)論 在誤差允許范圍內(nèi)在誤差允許范圍內(nèi) 11 22 Un Un = 誤差產(chǎn)生原因：能量在

4、鐵芯及原副線圈處誤差產(chǎn)生原因：能量在鐵芯及原副線圈處 有損耗，磁場也不可能完全局限在鐵芯內(nèi)。有損耗，磁場也不可能完全局限在鐵芯內(nèi)。 U1 U2 n1n2 公式公式 11 22 Un Un = 輸入 P 適用條件：理想變壓器適用條件：理想變壓器 理想變壓器：線圈沒有電阻，鐵芯不發(fā)熱，理想變壓器：線圈沒有電阻，鐵芯不發(fā)熱， 磁場完全在鐵芯內(nèi)不漏磁。沒有能量損失。磁場完全在鐵芯內(nèi)不漏磁。沒有能量損失。 理想變壓理想變壓 器器 = 輸出 P 請用法拉第電磁感應(yīng)定律，理論請用法拉第電磁感應(yīng)定律，理論 推導(dǎo)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系推導(dǎo)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系 提示：原副線圈磁通量時刻相等， 磁通量變化率相

5、同。 推導(dǎo)：推導(dǎo)： 原副線圈中的磁通量始終相同，原副線圈中的磁通量始終相同， 因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為：因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為： U1 U2 n1n2 1 E t n 1 2 E = = t n 2 2 1 E E = 2 1 n n 不考慮原副線圈內(nèi)阻不考慮原副線圈內(nèi)阻 1 U = 2 U 1 E 2 E = 2 1 U U = 2 1 n n 原副線圈兩端的電壓跟原副線圈兩端的電壓跟 它們的匝數(shù)成正比它們的匝數(shù)成正比 2 1 U U 2 1 n n 2 n = 1、 1 n 2 U 1 U升壓變壓器 2、 2 n 1 n 2 U 1 U 降壓變壓器 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1、一臺理想變壓

6、器原線圈匝數(shù)為、一臺理想變壓器原線圈匝數(shù)為4400匝，匝， 220V交流電源相連，當(dāng)副線圈接入額定電交流電源相連，當(dāng)副線圈接入額定電 壓為壓為36V的小燈泡時，能夠正常發(fā)光。的小燈泡時，能夠正常發(fā)光。 則變壓器副線圈的匝數(shù)為（則變壓器副線圈的匝數(shù)為（ ） A 36匝匝 B 72匝匝 C 720匝匝 D 1440匝匝 C 四、理想變壓器的變流規(guī)律四、理想變壓器的變流規(guī)律 理想變壓器的輸入功率等于輸出功率理想變壓器的輸入功率等于輸出功率 輸入 P 輸出 P 1 U = 即 1 I 2 U 2 I = 2 1 I I 1 2 U U 1 2 n n = 理想變壓器原副線圈的電流跟理想變壓器原副線圈的

7、電流跟 它們的匝數(shù)成反比它們的匝數(shù)成反比 U1 U2 n1n2 I1 I2 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 2、變壓器線圈中的電流越大，所用的導(dǎo)、變壓器線圈中的電流越大，所用的導(dǎo) 線應(yīng)當(dāng)越粗。街頭見到的線應(yīng)當(dāng)越粗。街頭見到的 變壓器是降壓變壓器是降壓 變壓器假設(shè)它只有一個原線圈和一個副變壓器假設(shè)它只有一個原線圈和一個副 線圈，哪個線圈應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線？線圈，哪個線圈應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線？ 為什么？為什么？ 3、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 n1:n2=4：1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強磁場中向，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強磁場中向 左做勻速直線運動切割磁感線時，圖中左做勻速直線運動切割磁感線時，圖中 電

8、流表電流表A1的示數(shù)的示數(shù)12mA，則電流表，則電流表A2的的 示數(shù)為示數(shù)為 （ ） A3mA B0 C48mA D與負載與負載R的值有關(guān)的值有關(guān) B 1、為什么要利用電壓互感器和電流互感器、為什么要利用電壓互感器和電流互感器 來測電壓和電流。來測電壓和電流。 2、電壓互感器與電流互感器的原副線圈匝、電壓互感器與電流互感器的原副線圈匝 數(shù)有什么區(qū)別，它們分別怎么連在電路中。數(shù)有什么區(qū)別，它們分別怎么連在電路中。 3、它們能不能用來測直流電壓和電流。、它們能不能用來測直流電壓和電流。 V A 電壓互感器電壓互感器 電流互感器電流互感器 一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造 1 1示意圖示意圖 2 2電路圖中符號電路圖中符號 3 3構(gòu)造：構(gòu)造： 二、變壓器的工作原理：二、變壓器的工作原理： 1 1、互感現(xiàn)象、互感現(xiàn)象 2 2、能量轉(zhuǎn)化：電能、能量轉(zhuǎn)化：電能磁場能磁場能電能電能 3 3、理想變壓器、理想變壓器 P P入 入 P P出