物理：5.4《變壓器》

1、4 4 變壓器變壓器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)（兩節(jié)）（兩節(jié)）1.了解變壓器的構(gòu)造及幾種常見的變壓器了解變壓器的構(gòu)造及幾種常見的變壓器2.理解互感現(xiàn)象和變壓器的工作原理理解互感現(xiàn)象和變壓器的工作原理3.掌握理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系掌握理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系4.能夠根據(jù)能量守恒定律解決理想變壓器能夠根據(jù)能量守恒定律解決理想變壓器的問(wèn)題的問(wèn)題自學(xué)指導(dǎo)一自學(xué)指導(dǎo)一 閱讀閱讀p4041,回答下列問(wèn)題：（回答下列問(wèn)題：（35分鐘）分鐘）1.變壓器的構(gòu)造、各部分的名稱變壓器的構(gòu)造、各部分的名稱2.畫出變壓器的符號(hào)（示意圖）畫出變壓器的符號(hào)（示意圖）3.變壓器的原、副線圈中的電壓、電流、匝數(shù)變壓器的原、副線

2、圈中的電壓、電流、匝數(shù)分別用什么符號(hào)（字母）表示分別用什么符號(hào)（字母）表示4.變壓器的原線圈和副線圈之間的電路是否有變壓器的原線圈和副線圈之間的電路是否有導(dǎo)線連接導(dǎo)線連接5.判斷回答判斷回答p40“思考與討論思考與討論”的問(wèn)題的問(wèn)題6.簡(jiǎn)述變壓器的工作原理簡(jiǎn)述變壓器的工作原理一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造1. 1.示意圖示意圖 U1U2 n1n2原原線線圈圈副副線線圈圈鐵鐵芯芯2.2.構(gòu)造：構(gòu)造：（1 1）閉合鐵芯）閉合鐵芯 （絕緣（絕緣硅鋼片疊合而成）硅鋼片疊合而成）（2 2）原線圈（初級(jí)線）原線圈（初級(jí)線圈）：其匝數(shù)用圈）：其匝數(shù)用n n1 1表示表示（3 3）副線圈（次級(jí)線）副線圈（次

3、級(jí)線圈）：其匝數(shù)用圈）：其匝數(shù)用n n2 2表示表示（4 4）輸入電壓：）輸入電壓：U U1 1; ; 輸出電壓：輸出電壓：U U2 2. .3.3.電路圖中符號(hào)電路圖中符號(hào)n1n2問(wèn)題：?jiǎn)栴}：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？ 變壓器原副線圈不相通，那么在給原線變壓器原副線圈不相通，那么在給原線圈接圈接交變電壓交變電壓U U1 1后，副線圈電壓后，副線圈電壓U U2 2是怎是怎樣產(chǎn)生的？樣產(chǎn)生的？鐵芯與線圈互相絕緣鐵芯與線圈互相絕緣 U1U2 n1n2二、變壓器的工作原理二、變壓器的工作原理 -互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象原原線線圈圈副副線線圈圈鐵芯鐵芯 U1U2n1n

4、2 互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象是變壓器是變壓器工作的基礎(chǔ)。工作的基礎(chǔ)。 電流電流通過(guò)原線圈時(shí)在通過(guò)原線圈時(shí)在鐵芯中鐵芯中激發(fā)磁場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，由于，由于電流的大小、方向在不電流的大小、方向在不斷變化，鐵芯中的斷變化，鐵芯中的磁場(chǎng)磁場(chǎng)也在也在不斷變化不斷變化。 變化的磁場(chǎng)變化的磁場(chǎng)在副線圈在副線圈中中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所，所以盡管以盡管兩個(gè)線圈兩個(gè)線圈之間之間沒(méi)沒(méi)有導(dǎo)線相連有導(dǎo)線相連，副線圈也，副線圈也能夠輸出電流。能夠輸出電流。注意注意：由于原線圈、副線圈：由于原線圈、副線圈都是纏繞在同一個(gè)鐵芯上，都是纏繞在同一個(gè)鐵芯上，穿過(guò)它們的磁通量是相同的穿過(guò)它們的磁通量是相同的 當(dāng)副線圈中有變化的電當(dāng)副

5、線圈中有變化的電流時(shí)，也能在原線圈中產(chǎn)流時(shí)，也能在原線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)-互感互感。二、變壓器的工作原理二、變壓器的工作原理 -互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象 變壓器通過(guò)閉合鐵變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了電能（現(xiàn)了電能（U U1 1、I I1 1）到磁場(chǎng)能（變化的磁到磁場(chǎng)能（變化的磁場(chǎng)）再到電能（場(chǎng)）再到電能（ U U2 2、I I2 2）轉(zhuǎn)化。）轉(zhuǎn)化。原原線線圈圈副副線線圈圈鐵芯鐵芯 U1U2n1n2互感現(xiàn)象：在原副線圈中由于有互感現(xiàn)象：在原副線圈中由于有交變電交變電流流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象。而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象。若給原線圈接若給原線圈接直流電壓直流電壓U U1 1

6、,副線圈電壓副線圈電壓U U2 2 ？自學(xué)指導(dǎo)二自學(xué)指導(dǎo)二 閱讀閱讀p41中中42中，回答下列問(wèn)題：（中，回答下列問(wèn)題：（5分鐘分鐘）1.在在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，的實(shí)驗(yàn)中，（1）你有怎樣的猜想，根據(jù)是什么）你有怎樣的猜想，根據(jù)是什么（2）為了尋求規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么問(wèn)題）為了尋求規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么問(wèn)題（3）安全最重要，包括哪些方面）安全最重要，包括哪些方面2.電壓與匝數(shù)的關(guān)系是什么？你能夠根據(jù)以前學(xué)電壓與匝數(shù)的關(guān)系是什么？你能夠根據(jù)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)從理論上推導(dǎo)出來(lái)這個(gè)關(guān)系嗎？習(xí)的知識(shí)從理論上推導(dǎo)出來(lái)這個(gè)關(guān)系嗎？3.說(shuō)出理想變

7、壓器的特點(diǎn)說(shuō)出理想變壓器的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：原副線圈兩端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)比。 次數(shù)次數(shù)12345U1U2V1V2實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：研究原副線圈兩端電壓關(guān)系：研究原副線圈兩端電壓關(guān)系三、電壓與匝數(shù)的關(guān)系三、電壓與匝數(shù)的關(guān)系I1I2n1n2U1U2原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別是：電動(dòng)勢(shì)分別是：E E1 1=n=n1 1/ / t tE E2 2=n=n2 2/ / t tE E1 1/n/n1 1= E= E2 2/n/n2 2原線圈回路有：原線圈回路有：U U1 1 E E1 1=I=I1 1r r1 1 0 0則則U U1 1=E=E1 1副線圈回路有：副線圈回路有：

8、 E E2 2=U=U2 2 +I+I2 2r r2 2 UU2 2則則U U2 2=E=E2 2若不考慮原副線圈的內(nèi)阻，則若不考慮原副線圈的內(nèi)阻，則U U1 1=E=E1 1；U U2 2=E=E2 2則：則：U U1 1/U/U2 2= n= n1 1/n/n2 2思考：為什么？思考：為什么？閉合鐵芯實(shí)現(xiàn)了電能閉合鐵芯實(shí)現(xiàn)了電能-磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能-電能的轉(zhuǎn)換，電能的轉(zhuǎn)換，由于原副線圈中的電流共同產(chǎn)生的磁通量絕由于原副線圈中的電流共同產(chǎn)生的磁通量絕大部分通過(guò)鐵芯，使能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中損失大部分通過(guò)鐵芯，使能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中損失很小，為了便于研究，物理學(xué)中引入了一種很小，為了便于研究，物理學(xué)中引入了一

9、種理想化模型理想化模型-理想變壓器理想變壓器。下面我們定下面我們定量分析理想量分析理想變壓器的變變壓器的變壓規(guī)律。壓規(guī)律。無(wú)磁損無(wú)磁損無(wú)銅損無(wú)銅損無(wú)鐵損無(wú)鐵損理理想想變變壓壓器器理想變壓器原副線圈的理想變壓器原副線圈的端電壓之比端電壓之比等于等于這兩個(gè)線圈的這兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比匝數(shù)之比n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1 -升壓變壓器升壓變壓器n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1 -降壓變壓器降壓變壓器U U1 1/U/U2 2= n= n1 1/n/n2 2注意注意：U U1 1、U U2 2都是指的都是指的有效值有效值。電壓與匝數(shù)的關(guān)系式電壓與匝數(shù)的關(guān)系

10、式自學(xué)指導(dǎo)三自學(xué)指導(dǎo)三 閱讀閱讀p42下下-43，回答下列問(wèn)題：（，回答下列問(wèn)題：（2分鐘）分鐘）1.什么時(shí)候需要變壓器什么時(shí)候需要變壓器2.常用的變壓器有哪些常用的變壓器有哪些3.你還見到過(guò)哪些變壓器你還見到過(guò)哪些變壓器照明燈電壓照明燈電壓-220伏伏機(jī)床上照明燈機(jī)床上照明燈-36伏伏半導(dǎo)體收音機(jī)電源電壓不超過(guò)半導(dǎo)體收音機(jī)電源電壓不超過(guò)10伏伏大型發(fā)電機(jī)交流電壓大型發(fā)電機(jī)交流電壓-幾萬(wàn)伏幾萬(wàn)伏遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電-幾十萬(wàn)伏幾十萬(wàn)伏電視機(jī)顯像管卻需要電視機(jī)顯像管卻需要10000V以上電壓以上電壓交流便于改變電壓，以適應(yīng)各種不同的需要交流便于改變電壓，以適應(yīng)各種不同的需要變壓器就是改變變壓器就是

11、改變交流交流電壓的設(shè)備電壓的設(shè)備幾種常見的變壓器四、理想變壓器的變流規(guī)律四、理想變壓器的變流規(guī)律問(wèn)題：?jiǎn)栴}：原副線圈的電流可能滿足何規(guī)律？原副線圈的電流可能滿足何規(guī)律？1. 1.理想變壓器輸出功率應(yīng)等于輸入功率理想變壓器輸出功率應(yīng)等于輸入功率即即: : U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2I I 1 1/ I/ I 2 2= U= U2 2 / / U U1 1= n= n2 2 / / n n1 1P P出出= = P P入入2.2.理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比數(shù)成反比I I 1 1/ I/ I 2 2= n= n2 2 / /

12、n n1 1變壓器工作時(shí)，高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的變壓器工作時(shí)，高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；低壓線圈電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制。線繞制。 這也是判定高壓線圈和低壓線這也是判定高壓線圈和低壓線圈的一種方法。圈的一種方法。此公式只適用于一個(gè)副線圈的變壓器U U1 1I I2 2I I1 1n n1 1n n2 2U U2 2R R1 1. .輸入功率輸入功率P P1 1 由輸出功率由輸出功率P P2 2決定；決定； 即：即：P P1 1P P2 22 2.U.U1 1由電源決定；由電源決定；

13、3 3.U.U2 2由由U U1 1和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定； U U2 2n n2 2/n/n1 1UU1 14 4.I .I2 2由由U U2 2和負(fù)載決定；和負(fù)載決定； I I2 2U U2 2R R5 5.I .I1 1由由I I2 2和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定； I I1 1n n2 2/n/n1 1II2 2變壓器的電壓、電流、功率之間的變壓器的電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系因果關(guān)系記錄記錄p43上上【例【例1 1】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n n1 1:n :n2 24 4：1 1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左做勻速直線，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左做勻速直

14、線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，圖中電流表運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，圖中電流表A A1 1的示數(shù)的示數(shù)12mA12mA，則電流表則電流表A A2 2的示數(shù)為的示數(shù)為（ ）A A3mA B3mA B0 C0 C48mA D48mA D與負(fù)載與負(fù)載R R的值有關(guān)的值有關(guān)解析解析：變壓器只能工作于交流電：變壓器只能工作于交流電路，不能工作在恒定電流和恒定路，不能工作在恒定電流和恒定電壓的電路，導(dǎo)體棒向左勻速切電壓的電路，導(dǎo)體棒向左勻速切割磁感線時(shí)，在線圈割磁感線時(shí)，在線圈n n1 1中通過(guò)的中通過(guò)的是恒定電流，不能引起穿過(guò)線圈是恒定電流，不能引起穿過(guò)線圈n n2 2的磁通量變化，在副線圈的磁通量變化，在副線圈n n2

15、2上上無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)，所以無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)，所以A A2 2中無(wú)中無(wú)電流通過(guò)。電流通過(guò)。 B【例【例2 2】一理想變壓器，其原線圈】一理想變壓器，其原線圈22002200匝，副匝，副線圈線圈440440匝，并接一個(gè)匝，并接一個(gè)100100的負(fù)載電阻，如圖的負(fù)載電阻，如圖所示。所示。（1 1）當(dāng)原線圈接在）當(dāng)原線圈接在44V44V直流電源電源上時(shí)，電直流電源電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為壓表示數(shù)為_V,_V,電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為_A._A.（2 2）當(dāng)原線圈接在）當(dāng)原線圈接在220V220V交變電源上時(shí)，電壓交變電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為表示數(shù)為_V_V，電流表示數(shù)為，電流表示數(shù)為_A,_A,此時(shí)輸入

16、功率為此時(shí)輸入功率為_W._W.00440.4419.36U U1 1U U2 2=n n1 1n n2 22202203636=11001100n n2 2n n2 2=180180180U U2 2P P2 2I I2 2=n n2 2n n1 1I I1 1I I2 218018011 116060110011003636=n n2 2 P P2 2=n n1 1 U U2 2=3 3A A解：解：所以：所以：3 A練習(xí)練習(xí)1.1.一理想變壓器，原線圈匝數(shù)一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n n1 1=1100=1100，接在電壓接在電壓220V220V的交流電源上，當(dāng)它對(duì)的交流電源上，當(dāng)它對(duì)11

17、11只并只并聯(lián)的聯(lián)的“36V36V，60w”60w”的燈泡供電時(shí)，燈泡正常的燈泡供電時(shí)，燈泡正常發(fā)光。由此可知副線圈的匝數(shù)發(fā)光。由此可知副線圈的匝數(shù)n n2 2=_=_，通，通過(guò)原線圈的電流過(guò)原線圈的電流 I I1 1 =_ =_。練習(xí)練習(xí)2、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為數(shù)比為n1：n2=3：1，有四只相同的燈泡連入電路，有四只相同的燈泡連入電路中，若燈泡中，若燈泡L2、L3、L4均能正常發(fā)光，則燈泡均能正常發(fā)光，則燈泡L1（ ）A、也能正常發(fā)光、也能正常發(fā)光B、較另三個(gè)燈暗些、較另三個(gè)燈暗些C、將會(huì)燒壞、將會(huì)燒壞D、不能確定、不能確定1n2

18、n1L3L4L1U1L2A五、幾種常用變壓器五、幾種常用變壓器1. 1.自耦變壓器自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器降壓變壓器問(wèn)題：有沒(méi)有只問(wèn)題：有沒(méi)有只用一組線圈來(lái)實(shí)用一組線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓的變壓器？現(xiàn)變壓的變壓器？ 自耦變壓器的原副線圈共用一個(gè)線圈2.2.互感器互感器 A電流互感器電流互感器電壓互感器電壓互感器V 使用時(shí)把原線圈與電路并聯(lián)，原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù) 使用時(shí)把原線圈與電路串聯(lián)，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)例例3.3.鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖（鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖（a a）所示。）所示。 圖（圖（a a）中電流表的讀數(shù)為）中電

19、流表的讀數(shù)為1.2A 1.2A 。 圖（圖（b b）中用同一電纜線繞了）中用同一電纜線繞了3 3匝，則匝，則A.A.這種電流表能測(cè)直流電流，圖（這種電流表能測(cè)直流電流，圖（b b）的讀數(shù)為）的讀數(shù)為2.4A2.4AB.B.這種電流表能測(cè)交流電流，圖（這種電流表能測(cè)交流電流，圖（b b）的讀數(shù)為）的讀數(shù)為0.4A0.4AC.C.這種電流表能測(cè)交流電流，圖（這種電流表能測(cè)交流電流，圖（b b）的讀數(shù)為）的讀數(shù)為3.6A3.6AD.D.這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖圖 （b b）的讀數(shù)為）的讀數(shù)為3.6A 3.6A 圖（圖（a）A鐵芯鐵芯圖（圖

20、（b）答案：答案：C例例4.4.為了保證用電安全，家庭居室的室內(nèi)電路前端一為了保證用電安全，家庭居室的室內(nèi)電路前端一般都安裝漏電保護(hù)開關(guān)，如圖所示是保護(hù)開關(guān)的電路般都安裝漏電保護(hù)開關(guān)，如圖所示是保護(hù)開關(guān)的電路原理簡(jiǎn)圖原理簡(jiǎn)圖 問(wèn)：?jiǎn)枺海? 1）電路正常工作時(shí)，）電路正常工作時(shí)，b b線圈是沒(méi)有電流的，原線圈是沒(méi)有電流的，原因是什么？因是什么？（2 2）如果站在地上的人不小心接觸火線時(shí)，）如果站在地上的人不小心接觸火線時(shí)，b b線線圈為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？圈為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？解析解析 ： 發(fā)電廠的零線是接地的，漏電保護(hù)開關(guān)有一個(gè)發(fā)電廠的零線是接地的，漏電保護(hù)開關(guān)有一個(gè)結(jié)構(gòu)和變壓器相似的電流互

21、感器，其鐵芯的結(jié)構(gòu)和變壓器相似的電流互感器，其鐵芯的a a側(cè)有兩個(gè)側(cè)有兩個(gè)形狀、繞向和匝數(shù)都完全相同的線圈（圖中分別用實(shí)形狀、繞向和匝數(shù)都完全相同的線圈（圖中分別用實(shí)線和虛線表示），它們分別將用電器和火線、零線串線和虛線表示），它們分別將用電器和火線、零線串聯(lián)起來(lái)，聯(lián)起來(lái)，220V220V交變電流在交變電流在MNOMNO、GRKGRK與發(fā)電廠之間與發(fā)電廠之間流過(guò)；鐵芯的流過(guò)；鐵芯的b b側(cè)有另一個(gè)線圈與電磁繼電器側(cè)有另一個(gè)線圈與電磁繼電器J J的線圈的線圈（圖中未畫出）并聯(lián)，室內(nèi)電路正常工作時(shí)，（圖中未畫出）并聯(lián)，室內(nèi)電路正常工作時(shí)，b b線圈沒(méi)線圈沒(méi)有電流，有電流，J J保持導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)漏電

22、時(shí)，保持導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)漏電時(shí)，b b線圈便會(huì)產(chǎn)生線圈便會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，推動(dòng)電磁繼電器感應(yīng)電流，推動(dòng)電磁繼電器J J切斷用電器的電路，從而切斷用電器的電路，從而防止事故的發(fā)生防止事故的發(fā)生答案答案 （1 1）電流互感器）電流互感器a a側(cè)兩線圈完全相同，流過(guò)兩側(cè)兩線圈完全相同，流過(guò)兩線圈的電流大小相等，方向相反，它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)相線圈的電流大小相等，方向相反，它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，互抵消，b b側(cè)線圈磁通量總為零而不變，線圈中不產(chǎn)側(cè)線圈磁通量總為零而不變，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流生感應(yīng)電流（2 2）火線的電流有一部分流經(jīng)人體，經(jīng)大地流回發(fā)）火線的電流有一部分流經(jīng)人體，經(jīng)大地流回發(fā)電廠，電廠，a a側(cè)兩

23、線圈電流大小不等，產(chǎn)生側(cè)兩線圈電流大小不等，產(chǎn)生“剩余電流剩余電流”在鐵芯中產(chǎn)生變化的在鐵芯中產(chǎn)生變化的“剩余磁通剩余磁通”，b b側(cè)線圈中磁通側(cè)線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流練習(xí)練習(xí)3.3.（19991999全國(guó)卷）如圖是全國(guó)卷）如圖是4 4種亮度可調(diào)的臺(tái)燈的種亮度可調(diào)的臺(tái)燈的電路的示意圖，它們所用的燈泡相同，且都是電路的示意圖，它們所用的燈泡相同，且都是“220V 220V 40W”40W”，當(dāng)燈泡消耗的功率都調(diào)至，當(dāng)燈泡消耗的功率都調(diào)至20W20W時(shí)，哪種臺(tái)燈時(shí)，哪種臺(tái)燈消耗的功率最??？消耗的功率最?。拷馕觯航馕觯?理想變壓器的輸入功率等于輸出功率

24、，在變理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，在變壓器上是沒(méi)有功率損失的，所以含有變壓器的臺(tái)燈消壓器上是沒(méi)有功率損失的，所以含有變壓器的臺(tái)燈消耗功率就等于燈泡消耗的功率而其余三種電路中有耗功率就等于燈泡消耗的功率而其余三種電路中有另外的變阻器，除燈泡消耗功率外，在變阻器上有額另外的變阻器，除燈泡消耗功率外，在變阻器上有額外的功率損失外的功率損失答案答案 CC六、解決有多個(gè)副線圈的理想變壓器的問(wèn)題六、解決有多個(gè)副線圈的理想變壓器的問(wèn)題 一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器，原線一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器，原線圈匝數(shù)為圈匝數(shù)為n n1 1，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為n n2 2和和

25、n n3 3，相，相應(yīng)的電壓分別為應(yīng)的電壓分別為U U1 1、U U2 2和和U U3 3，相應(yīng)的電流分別為，相應(yīng)的電流分別為I I1 1、I I2 2和和I I3 3，根據(jù)變壓器的工作原理可得：，根據(jù)變壓器的工作原理可得： 11221UnUn 11332UnUn12由（ ）（ ）式得：2233U(3)UnnPP入出根據(jù)得112233I UI UI U -4（ ）134將（ ）（ ）式代入（ ）式得3112223222I UnnI UI Unn1 12233I nI nI n【例【例5 5】一臺(tái)理想變壓器原線圈匝數(shù)】一臺(tái)理想變壓器原線圈匝數(shù)n n1 111001100匝，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別是

26、匝，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別是n n2 26060匝，匝，n n3 3600600匝。若通過(guò)兩個(gè)副線圈中的電流分別為匝。若通過(guò)兩個(gè)副線圈中的電流分別為I I2 21A1A，I I3 34A4A，求原線圈中的電流。，求原線圈中的電流。 解析解析：對(duì)于理想變壓器，輸入功率與輸出對(duì)于理想變壓器，輸入功率與輸出功率相等，則有功率相等，則有I I1 1n n1 1I I2 2n n2 2I I3 3n n3 3I I1 1 （I I2 2n n2 2I I3 3n n3 3）n n1 1 （1 160604 4600600）11001100 2.24A2.24A例例 6 、 如 圖 所 示 ： 理 想 變

27、壓 器 的 交 流 輸 入 電 壓、 如 圖 所 示 ： 理 想 變 壓 器 的 交 流 輸 入 電 壓U1=220V，有兩組副線圈，其中，有兩組副線圈，其中n2=36匝，標(biāo)有匝，標(biāo)有“6V，9W”、“12V，12W”的燈泡分別接在兩副線的燈泡分別接在兩副線圈上均正常發(fā)光，求：圈上均正常發(fā)光，求：（1）原線圈的匝數(shù)為）原線圈的匝數(shù)為n1和另一副線圈的匝數(shù)和另一副線圈的匝數(shù)n3.（2）原線圈的電流）原線圈的電流I1。n3n2n1解：（解：（1）由于兩燈均正常發(fā)光，）由于兩燈均正常發(fā)光，所以有：所以有：U2=6V，U3=12V根據(jù)原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，有：根據(jù)原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，有：

28、U1/U2=n1/n2 n1= U1n2/U2=1320匝。匝。U3/U2=n3/n2，n3= U3n2/U2=72匝。匝。（2）根據(jù)能量守恒，有）根據(jù)能量守恒，有P入入=P出出。即。即I1U1=P2+P3，則則I1=（P2+P3）/U1=0.095A練習(xí)練習(xí)4 4如圖所示，理想變壓器的原線圈接如圖所示，理想變壓器的原線圈接上上220V220V交流電壓，副線圈有交流電壓，副線圈有A A、B B兩組，兩組，A A組接組接44的電阻，的電阻，B B組接規(guī)格為組接規(guī)格為“10V24W”10V24W”的燈泡。的燈泡。已知已知A A組的線圈匝數(shù)為組的線圈匝數(shù)為3030匝，兩端電壓為匝，兩端電壓為6V6V

29、，燈泡正常發(fā)光，求原線圈的匝數(shù)和電流。燈泡正常發(fā)光，求原線圈的匝數(shù)和電流。12122203011006U nnU匝2222U6P9WR4223311I UI U924I0.15AU220【例【例7 7】在繞制變壓器時(shí)，某學(xué)生誤將兩個(gè)線圈繞在如】在繞制變壓器時(shí)，某學(xué)生誤將兩個(gè)線圈繞在如圖所示變壓器左右兩臂上，當(dāng)通以交變電流時(shí)，每個(gè)圖所示變壓器左右兩臂上，當(dāng)通以交變電流時(shí)，每個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過(guò)另一個(gè)線圈，另一線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過(guò)另一個(gè)線圈，另一半通過(guò)中部的臂，已知線圈的匝數(shù)之比半通過(guò)中部的臂，已知線圈的匝數(shù)之比n n1 1:n:n2 22 2：1.1.在在不接負(fù)載的情況下，則不接負(fù)載的情況下，則-（ ）A A當(dāng)線圈當(dāng)線圈1 1輸入電壓為輸入電壓為220V220V時(shí)，線圈時(shí)，線圈2 2輸出電壓為輸出電壓為110V110VB B當(dāng)線圈當(dāng)線圈1 1輸入電壓為輸入電壓為220V220V時(shí)，線圈時(shí)，線圈2 2輸出電壓為輸出電壓為55V55VC C當(dāng)線圈當(dāng)線圈2 2輸入電壓為輸入電壓為110V110V時(shí)，線圈時(shí)，線圈1 1輸出電壓為輸出電壓為220V220VD D當(dāng)線圈當(dāng)線圈