選修3——2第六節(jié)變壓器

1、在輸電過程中，電壓必須進(jìn)行調(diào)整。在輸電過程中，電壓必須進(jìn)行調(diào)整。城鄉(xiāng)變壓器城鄉(xiāng)變壓器各式變壓器各式變壓器可拆式變壓器可拆式變壓器變電站的大型變壓器變電站的大型變壓器一、變壓器的結(jié)構(gòu)與原理一、變壓器的結(jié)構(gòu)與原理 U1U2 n1n2原原線線圈圈副副線線圈圈鐵鐵芯芯1.1.構(gòu)造：構(gòu)造：（1 1）閉合鐵芯）閉合鐵芯 （2 2）原線圈（初級線圈）：匝數(shù)）原線圈（初級線圈）：匝數(shù)n n1 1（3 3）副線圈（次級線圈）：匝數(shù)）副線圈（次級線圈）：匝數(shù)n n2 2（4 4）輸入電壓：）輸入電壓：U U1 1; ; 輸出電壓：輸出電壓：U U2 2. .n1n22.2.電路圖中符號電路圖中符號問題：問題：變壓

2、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，那么在給原線圈圈接交變電壓接交變電壓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？ U1U2 n1n2原線圈原線圈接交流接交流電電在鐵芯中在鐵芯中產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化的磁通量的磁通量在鐵芯中在鐵芯中產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化的磁通量的磁通量副線圈副線圈有交流有交流電電原線圈產(chǎn)原線圈產(chǎn)生感應(yīng)電生感應(yīng)電動勢動勢副線圈產(chǎn)副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電生感應(yīng)電動勢動勢 變壓器通過閉合鐵芯，利用變壓器通過閉合鐵芯，利用互感互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了： 電能電能 磁場能磁場能 電能

3、電能(U1、I1) (變化的磁場變化的磁場) ) ( U2、I2) U1U2n1n23 3、變壓器的工作原理、變壓器的工作原理 把兩個沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個閉把兩個沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈合鐵芯上，一個線圈連到電源連到電源的兩端的兩端： (1)恒定直流恒定直流 (2)正弦交流正弦交流 另一個線圈連到小燈泡上。小燈泡能否發(fā)光？另一個線圈連到小燈泡上。小燈泡能否發(fā)光？不能不能能能原線圈原線圈接交流接交流電電在鐵芯中在鐵芯中產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化的磁通量的磁通量在鐵芯中在鐵芯中產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化的磁通量的磁通量副線圈副線圈有交流有交流電電原線圈產(chǎn)原線圈產(chǎn)生感應(yīng)電生感應(yīng)電動勢動勢

4、副線圈產(chǎn)副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電生感應(yīng)電動勢動勢二、理想變壓器：二、理想變壓器：1 1、理想變壓器特點(diǎn)：、理想變壓器特點(diǎn)：（1 1）變壓器鐵芯內(nèi)無漏磁。）變壓器鐵芯內(nèi)無漏磁。（2 2）原、副線圈不計內(nèi)阻。）原、副線圈不計內(nèi)阻。（無銅損、鐵損、磁損）（無銅損、鐵損、磁損）2 2、原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿、原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過它們的過它們的磁通量磁通量和和磁通量的變化率時磁通量的變化率時刻刻都都相等相等原線圈原線圈接交流接交流電電在鐵芯中在鐵芯中產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化的磁通量的磁通量在鐵芯中在鐵芯中產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化的磁通量的磁通量副線圈副線圈有交流有交流電電原線圈產(chǎn)原線圈產(chǎn)生感應(yīng)電生感應(yīng)電動勢

5、動勢副線圈產(chǎn)副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電生感應(yīng)電動勢動勢三、理想變壓器工作時的幾個關(guān)系三、理想變壓器工作時的幾個關(guān)系即即: : U U1 1I I1 1= =U U2 2I I2 2P入入= P出出此公式只適用于一個副線此公式只適用于一個副線圈的變壓器，且不能空載圈的變壓器，且不能空載1 1、電壓關(guān)系、電壓關(guān)系2121nnUU2 2、功率關(guān)系、功率關(guān)系3 3、電流關(guān)系、電流關(guān)系1221nnII三、理想變壓器工作時的幾個關(guān)系三、理想變壓器工作時的幾個關(guān)系如果有兩個副線圈？如果有兩個副線圈？電壓關(guān)系電壓關(guān)系: : U Unn( (電壓與匝數(shù)成正比電壓與匝數(shù)成正比) )功率關(guān)系功率關(guān)系: : P P1 1=P=

6、P2 2+P+P3 3即即 ：U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2+U+U3 3I I3 3電流關(guān)系電流關(guān)系: :n n1 1I I1 1=n=n2 2I I2 2+n+n3 3I I3 3四、電壓互感器和電流互感器四、電壓互感器和電流互感器 A電流互感器電流互感器電壓互感器電壓互感器V 使用時把原線圈與使用時把原線圈與電路并聯(lián)，原線圈匝電路并聯(lián)，原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù)數(shù)多于副線圈匝數(shù) 使用時把原線圈使用時把原線圈與電路串聯(lián)，原線圈與電路串聯(lián)，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)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

7、:n:n2 24 4：1,1,當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動切割磁感線時，圖中電流表速直線運(yùn)動切割磁感線時，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 0 C C48mA 48mA D D與負(fù)載與負(fù)載R R的值有關(guān)的值有關(guān)B1803 A鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2.2.一理想變壓器，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)它的交流電源上，當(dāng)它對對1111只并聯(lián)的只并聯(lián)的“36V36V，60W”60W”的

8、燈泡供電時，的燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光。由此可知副線圈的匝數(shù)燈泡正常發(fā)光。由此可知副線圈的匝數(shù)n n2 2=_=_，通過原線圈的電流，通過原線圈的電流 I I1 1 =_ =_。u2u1n1n2I1I2鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)學(xué)案學(xué)案7P327P32、P33P33：例：例1 1及例及例2 2鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)3 3：當(dāng)理想變壓器副線圈空載時，副線圈：當(dāng)理想變壓器副線圈空載時，副線圈的（的（ ）A.A.負(fù)載電阻為負(fù)載電阻為0 0 B. B.輸出電流為輸出電流為0 0C.C.兩端電壓為兩端電壓為0 0 D. D.輸出功率為輸出功率為0 0BD線圈輸入功率呢？原線圈的電流又如何？線圈輸入功率呢？原線圈的電流又

9、如何？P P入入=P=P出出=0=0，I I00；相當(dāng)于電源與原線圈組成回路；相當(dāng)于電源與原線圈組成回路鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)4.4.如圖所示，變壓器的輸入電壓恒定，如圖所示，變壓器的輸入電壓恒定，在下列措施中能使電流表示數(shù)變大的是在下列措施中能使電流表示數(shù)變大的是（ ）A A保持變阻器的滑片不動，將保持變阻器的滑片不動，將K K從從2 2撥向撥向1 1 B B保持變阻器的滑片不動，將保持變阻器的滑片不動，將K K從從1 1撥向撥向2 2C C保持保持K K與與1 1相連接，將變阻器的滑片向上移相連接，將變阻器的滑片向上移 D D保持保持K K與與1 1相連接，將變阻器的滑片向下移相連接，將變阻器的

10、滑片向下移ADA A. . U U 增大、增大、I I 增大、增大、P P1 1 增大增大C C. U . U 減小、減小、I I 減小、減小、P P1 1 減小減小D D. U . U 不變、不變、I I 減小、減小、P P1 1 不變不變B B. U . U 不變、不變、I I 減小、減小、P P1 1 增大增大鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)5 5、如圖所示：理想變壓器的原、如圖所示：理想變壓器的原線圈接高電壓，變壓后接用電器，線路電線圈接高電壓，變壓后接用電器，線路電阻不計。阻不計。S S原來閉合，且原來閉合，且R R1 1=R=R2 2，現(xiàn)將現(xiàn)將S S斷開，斷開，那么交流電壓表的示數(shù)那么交流電壓表的

11、示數(shù)U U、交流電流表的、交流電流表的示數(shù)示數(shù)I I 和用電器上和用電器上R R1 1的功率的功率P P1 1將分別是：將分別是： D D小結(jié)：小結(jié)：變壓器輸入輸出電壓、電流、功變壓器輸入輸出電壓、電流、功率大小之間的因果關(guān)系率大小之間的因果關(guān)系 1 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； 2 2、U U1 1由電源決定由電源決定；U U2 2由由U U1 1和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定 U2n2/n1U13 3、I I2 2由由U U2 2和負(fù)載決定和負(fù)載決定 I I2U2RI I1 1由由I I2 2和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定 I I1n2/n1I I2P P入入= = P P出出鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)學(xué)案學(xué)案7P337P33：例：例3 3及針對訓(xùn)練及針對訓(xùn)練20 2sin100Vut鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)6 6如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:51:5，原線圈兩端的交變電壓為，原線圈兩端的交變電壓為 A A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz100Hz B B開關(guān)接通后，