第六節(jié)、變壓器

變壓器照明燈電壓------220vV手提電腦充電電源呢——20V大型發(fā)電機交流電壓------幾萬伏遠距離輸電------幾十萬伏電視機顯像管卻需要10000V以上電壓交流便于改變電壓，以適應(yīng)各種不同的需要變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備一、變壓器的構(gòu)造

U1U2

∽n1n2∽原線圈副線圈鐵芯2.構(gòu)造：（1）閉合鐵芯（絕緣硅鋼片疊合而成）（2）原線圈（初級線圈）：跟電源連接的線圈

匝數(shù)n1（3）副線圈（次級線圈）：

跟負載連接的線圈,匝數(shù)n2（4）輸入電壓：U1;輸出電壓：U2.1、定義：改變交變電壓的裝置3.電路圖中符號n1n2問題：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，那么在給原線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？鐵芯與線圈互相絕緣

U1U2

∽n1n2∽變壓器工作時的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：電磁感應(yīng)、互感交流電通過原線圈時在鐵芯中激發(fā)磁場，由于交流電不斷變化，鐵芯中的磁場也不斷變化，變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，副線圈也能輸出電壓(交流電)變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了電能（U1，I1）到磁場能（變化的磁場）再到電能（U2，I2）的轉(zhuǎn)化。二、變壓器的工作原理若給原線圈接直流電壓，副線圈電壓U2

？無磁損：無銅損：無鐵損：激發(fā)的磁場在鐵芯外（漏磁）鐵芯發(fā)熱，損耗能量線圈發(fā)熱，損耗能量1、特點理想變壓器是忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器思考：原、副線圈中的電壓、電流之間有什么關(guān)系？閉合鐵芯實現(xiàn)了電能---磁場能---電能的轉(zhuǎn)換，由于原副線圈中的電流共同產(chǎn)生的磁通量絕大部分通過鐵芯，使能量在轉(zhuǎn)換過程中損失很小，為了便于研究，物理學中引入了一種理想化模型------理想變壓器。原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別是：E1/n1=E2/n2原線圈回路：副線圈回路：

I1I2n1n2U1U22、理想變壓器的變壓原理分析：E1=tn1E2=tn2適用范圍：變壓器中的任意兩個線圈結(jié)論(1)：U1?

E1=I1r1≈0E2=U2

+I2r2≈U2若不考慮原副線圈的內(nèi)阻，則U1=E1；U2=E2則：U1/U2=n1/n2當有多個副線圈時：U1U2U3n1n2n3結(jié)論(3)、功率關(guān)系：原線圈的輸入功率P1=副線圈的輸出功率P2輸入功率P1=輸出功率P2+P3+P4……n2n1=U1U2n3n1=U1U3n3n2=U2U3①當副線圈只有一個時：電流與匝數(shù)成反比結(jié)論(4)、電流關(guān)系：②當有多個副線圈時：I1U1=I2U2+I3U3+I4U4……I1n1=I2n2+I3n3+I4n4……變壓器工作時，高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細的導線繞制；低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當用較粗的導線繞制。這也是判定高壓線圈和低壓線圈的一種方法。設(shè)原線圈電流為I1，副線圈電流為I2U1I1=U2I2I

1/I

2=U2/

U1=n2/

n1P出=P入U1I1I2n1n2U2R輸入輸出電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系：原線圈電壓副線圈電壓決定副線圈功率、電流原線圈功率、電流決定結(jié)論(5)：練習：P58：例【例】一理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個100Ω的負載電阻，如圖所示。（1）當原線圈接在44V直流電源電源上時，電壓表示數(shù)為________V,電流表示數(shù)為______A.（2）當原線圈接在220V交變電源上時，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為_______A,此時輸入功率為_______W.00440.4419.36【雙選】為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導線電阻不計，如圖所示．當開關(guān)S閉合后()A．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大C．V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D．V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變AD搞清各量的制約和決定關(guān)系BC【雙選】如圖所示電路中要使電流表讀數(shù)變大，可采用的方法有（

）A、將R上的滑片向上移動B、將R上的滑片向下移動

C、將電鍵S由1擲向2

D、將電鍵S由1擲向3【雙選】如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時，開關(guān)S斷開．當開關(guān)S接通時，下列說法中正確的是()A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大C．通過燈泡L1的電流減小D．變壓器的輸入功率減小BC【2011廣東】左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R=55Ω，,為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是（）A、電流表的示數(shù)為2AB、原副線圈匝數(shù)比為1:2C、電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D、原線圈中交變電壓的頻率為100HZAVAC3、變壓器分類：(1)升壓變壓器：(2)降壓變壓器：若n2>n1，則U2>U1，變壓器將使電壓升高若n1>n2，則U1>U2，變壓器將使電壓降低三、幾種常用變壓器1.自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2n1n2U1U2自耦變壓器的原副線圈共用一個線圈工作原理：通過自感變壓，可以從0至最大值連續(xù)調(diào)節(jié)所需要的電壓A、降壓:整個線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分B、升壓:把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈2、互感器：A、電壓互感器B、電流互感器把高電壓變成低電壓，再利用變壓比U1/U2，算出高電壓把大電流變成小電流，再利用變流比I1/I2，算出大電流選修3-2P59：4練習：如圖(1)、(2)兩電路中，當a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110V。若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為：()A、220V，220VB、220V，110VC、110V，110VD、220V，0B1、理想變壓器的原線圈和副線圈數(shù)之比為2：1，如果將原線圈接在6V的電池組上，穩(wěn)定后副線圈電壓是：（