第六節(jié)變壓器

第六節(jié)：變壓器高二物理3-2《交變電流》2017年2月28日于廣東肇慶北京師范大學(xué)（珠海）肇慶附屬學(xué)校用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3V機(jī)床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機(jī)充電器4V-6V黑白電視機(jī)顯像管幾萬伏錄音機(jī)6V9V12V彩色電視機(jī)顯像管十幾萬伏

但我們國家民用統(tǒng)一供電均為220V，那么如何使這些額定電壓不是220V的電器設(shè)備正常工作的呢？

變壓器【生活中的電壓】【幾種常見的變壓器】1.示意圖

U1U2

∽n1n2∽原線圈副線圈鐵芯2.構(gòu)造：（1）閉合鐵芯。（2）原線圈（初級(jí)線圈），其匝數(shù)用n1表示。（3）副線圈（次級(jí)線圈），其匝數(shù)用n2表示?！咀ⅰ枯斎腚妷海篣1

輸出電壓：U2【變壓器的結(jié)構(gòu)】3.電路圖中符號(hào)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？【溫馨提示】鐵芯與線圈互相絕緣

U1U2

∽n1n2∽初級(jí)次級(jí)【變壓器的工作原理】------互感現(xiàn)象

【原理】變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了電能（U1、I1）到磁場能（變化的磁場）再到電能（U2、I2）轉(zhuǎn)化。原線圈副線圈鐵芯∽

U1U2n1n2∽【思考】若給原線圈接直流電壓U1，副線圈電壓U2=？U2＝0【理想變壓器】——如果在能量轉(zhuǎn)化的過程中能量損失很小，能夠略去鐵芯、原、副線圈的電阻，以及各種電磁能量損失，這樣的變壓器我們稱之為理想變壓器。這是物理學(xué)中又一種理想化模型。無銅損、鐵損、磁損【理想變壓器的變壓規(guī)律】I1I2n1n2U1U2規(guī)律：理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比公式：思考：如果變壓器的副線圈有N個(gè)，匝數(shù)分別為n2n3……nN.n2>n1U2>U1-----升壓變壓器n2<n1U2<U1-----降壓變壓器【理想變壓器的分類】【課堂練習(xí)1】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(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，圖中電流表A1的示數(shù)12mA，則電流表A2的示數(shù)為（）A．3mAB．0C．48mAD．與負(fù)載R的值有關(guān)參考答案：B【理想變壓器的變流規(guī)律】1.理想變壓器輸出功率等于輸入功率即:U1I1=U2I2P出=P入2.理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比如果變壓器的副線圈有N個(gè)，匝數(shù)分別為n2n3……nN.思考：【課堂練習(xí)2】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n2=36匝，標(biāo)有“6V，9W”、“12V，12W”的燈泡分別接在兩副線圈上均正常發(fā)光，求：（1）原線圈的匝數(shù)為n1和另一副線圈的匝數(shù)n3.（2）原線圈的電流I1。n3n2n1（1）n1

＝1320匝n3=72匝（2）I1=0.095AAV~R1R2SA.U增大、I增大、P1增大C.U減小、I減小、P1減小D.U不變、I減小、P1不變B.U不變、I減小、P1增大

【課堂練習(xí)3】如圖所示：理想變壓器的原線圈接高電壓，變壓后接用電器，線路電阻不計(jì)。S原來閉合，且R1=R2，現(xiàn)將S斷開，那么交流電壓表的示數(shù)U、交流電流表的示數(shù)I和用電器上R1的功率P1將分別是（）

參考答案：D【課堂練習(xí)4】如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為4:1，原線圈中的電阻A與副線圈中的負(fù)載電阻B阻值相等。ab端加一交流電壓U后，求：（1）B電阻兩端電壓為多少？（2）兩電阻兩端電壓之比為多少？（3）兩電阻消耗的功率之比為多少？n1n2BAUab（3）1:16（2）1:4

（1）

UB=174U【參考答案】U1I1I2n1n2U2R【變壓器輸入輸出電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系】

1.輸入功率P1由輸出功率P2決定：P1＝P22.U1由電源決定。4.I2由U2和負(fù)載決定：。I2＝U2／R3.U2由U1決定：

5.I1由I2決定：

【課堂練習(xí)4】如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=3：1，有四只相同的燈泡連入電路中，若燈泡L2、L3、L4均能正常發(fā)光，則燈泡L1（）A.也能正常發(fā)光B.較另三個(gè)燈暗些C.將會(huì)燒壞D.不能確定n2n1L3L4L1L2參考答案：A課本練習(xí)第5題：P59【課堂練習(xí)6】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)的電路原理簡圖．問：（1）電路正常工作時(shí)，b線圈是沒有電流的，原因是什么？（2）如果站在地上的人不小心接觸火線時(shí)，b線圈為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？答案（1）電流互感器a側(cè)兩線圈完全相同，流過兩線圈的電流大小相等，方