《變壓器》課件人教新課標(biāo)選修

5.4變壓器用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽(tīng)3V機(jī)床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機(jī)充電器4.2V4.4V5.3V黑白電視機(jī)顯像管幾萬(wàn)伏錄音機(jī)6V9V12V彩色電視機(jī)顯像管十幾萬(wàn)伏

但我們國(guó)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？

幾種常見(jiàn)的變壓器一、變壓器的構(gòu)造1.示意圖

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(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（4）輸入電壓：U1;輸出電壓：U2.3.電路圖中符號(hào)n1n2問(wèn)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∽二、變壓器的工作原理------互感現(xiàn)象

變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了電能（U1、I1）到磁場(chǎng)能（變化的磁場(chǎng)）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(guò)程中能量損失很小，能夠略去原、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(wú)銅損、鐵損、磁損三、理想變壓器的變壓規(guī)律I1I2n1n2U1U2原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別是：E1=n1/tE2=n2/t若不考慮原副線圈的內(nèi)阻有

U1=E1

U2=E2

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n2>n1U2>U1-----升壓變壓器n2<n1U2<U1-----降壓變壓器四、理想變壓器的變流規(guī)律1.理想變壓器輸出功率應(yīng)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)成反比此公式只適用于一個(gè)副線圈的變壓器五、幾種常用變壓器1.自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器問(wèn)題：有沒(méi)有只用一組線圈來(lái)實(shí)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.互感器

A電流互感器電壓互感器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)鉗式電流儀一、變壓器的構(gòu)造1．示意圖2．電路圖中符號(hào)3．構(gòu)造：二、變壓器的工作原理：1、互感現(xiàn)象：原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象2、能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場(chǎng)能→電能3、理想變壓器P入＝P出三、理想變壓器的變壓規(guī)律

U1/U2=n1/n2四、理想變壓器的變流規(guī)律：

I1/I2=n2/n1

五、常用變壓器小結(jié)練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(chǎng)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)B18婚03A練習(xí)2、一柳理想象變壓識(shí)器，橫原線觸圈匝訪數(shù)n1=1必10奸0，接僑在電越壓22跨0V的交儀流電瓜源上穗，當(dāng)懂它對(duì)11只并研聯(lián)的拘“36烘V，60乒w”的燈牌泡供獵電時(shí)拘，燈秋泡正冰常發(fā)跨光。句由此?？芍本€慌圈的誤匝數(shù)n2=_窯__杯__，通午過(guò)原勤線圈素的電耕流I1=_菜__茫__余_。圖（a）A鐵芯圖（b）C練3、鉗形菌電流獲表的外遲形和趁結(jié)構(gòu)告如圖錫（a）所思示。懶圖（a）中貢電流歲表的丑讀數(shù)虜為1.狹2A。圖拆（b）中鏟用同庸一電灘纜線噸繞了3匝，殘則A.這種厚電流綿表能圓測(cè)直勾流電晴流，徹圖（b）的科讀數(shù)皇為2.麗4AB.這種票電流派表能棵測(cè)交胸流電蛾流，淺圖（b）的甩讀數(shù)繼為0.指4AC.這種挪電流跨表能故測(cè)交錦流電雄流，凳圖（b）的躁讀數(shù)嘆為3.踢6AD.這種丹電流租表既魚能測(cè)榆直流收電流雙，又愚能測(cè)現(xiàn)交流盆電流蜂，圖物（b）的籃讀數(shù)攔為3.沫6A練4、為淚了保馳證用吸電安慶全，折家庭下居室春的室鼠內(nèi)電若路前交端一請(qǐng)般都釘安裝路漏電倦保護(hù)精開關(guān)驢，如腥圖所帥示是寧保護(hù)坡開關(guān)凝的電院路原油理簡(jiǎn)酸圖．問(wèn)：（1）電武路正碗常工舞作時(shí)餡，b線圈襪是沒(méi)希有電版流的杠，原掙因是懼什么去？（2）如罵果站鎖在地除上的怕人不只小心弦接觸沖火線朗時(shí)，b線圈依為什徑么會(huì)吵產(chǎn)生遭感應(yīng)辟電流遣？答案抄（1）電吉流互倉(cāng)感器a側(cè)兩絮線圈尾完全振相同友，流屢過(guò)兩躍線圈差的電資流大仰小相崗等，伯方向這相反壓，它旁們產(chǎn)苗生的禾磁場(chǎng)假相互凝抵消麗，b側(cè)線辮圈磁胳通量液總為午零而倡不變大，線甘圈中垮不產(chǎn)息生感暈應(yīng)電蓄流．（2）火撐線的光電流潮有一摟部分朝流經(jīng)醋人體閣，經(jīng)擋大地覽流回淺發(fā)電匹廠，a側(cè)兩債線圈運(yùn)電流駁大小刷不等誦，產(chǎn)環(huán)生“晶剩余嗚電流螞”在窮鐵芯訂中產(chǎn)腳生變葵化的奏“剩帆余磁芹通”杯，b側(cè)線幕圈中綠磁通川量發(fā)黨生變哭化，火線圈掀中產(chǎn)觀生感甲應(yīng)電揮流．AV~R1R2SA.旬U增大慶、I增大墾、P1增大C.拋U減小剃、I減小壟、P1減小D.似U不變晚、I減小薄、P1不變B.殘U不變丈、I減小榨、P1增大練5、痕如圖勵(lì)所示發(fā)：理甘想變殊壓器膨的原劃線圈形接高盞電壓慚，變括壓后忍接用妙電器境，線陶路電汪阻不傳計(jì)。S原來(lái)悲閉合敬，且R1=R2，現(xiàn)將S斷開刮，那蛙么交泛流電樂(lè)壓表待的示妄數(shù)U、交筑流電慘流表枝的示榨數(shù)I和用漠電器耐上R1的功校率P1將分嘴別是雄：DU1I1I2n1n2U2R變壓疑器輸餡入輸占出電夸壓、館電流晌、功別率大餡小之致間的巖因果滾關(guān)系1.輸入念功率P1由輸余出功憂率P2決定芽；P1＝P22.彼U1由電厘源決吧定；3.祝U2由U1和匝柄數(shù)比木決定申；U2＝n2/n1·U14.I2由U2和負(fù)被載決冤定；I2＝U2／R5.I1由I2和匝池?cái)?shù)比罪決定催；I1＝n2/n1·I2六、女有多丟個(gè)副淺線圈寬的理俱想變溫壓器舒的問(wèn)止題一個(gè)凈原線冰圈多恭個(gè)副疤線圈誘的理奏想變?cè)拤浩鞑?，原用線圈控匝數(shù)系為n1，兩灣個(gè)副黎線圈盒的匝求數(shù)分鋼別為n2和n3，相畏應(yīng)的橫電壓附分別攝為U1、U2和U3，相鳳應(yīng)的社電流史分別像為I1、I2和I3，根核據(jù)變膏壓器品的工丈作原拋理可僅得：例、追一臺(tái)條理想煩變壓鐘器原頌線圈并匝數(shù)n1＝11皮00匝，復(fù)兩個(gè)施副線探圈的刻匝數(shù)好分別滑是n2＝60匝，n3＝60謝0匝。巡壽若通附過(guò)兩謠個(gè)副捉線圈均中的志電流灶分別數(shù)為I2＝1A，I3＝4A，求權(quán)原線俯圈中霉的電瞧流。2.葬24劇A練、睛如圖龍所示嚼：理哄想變舞壓器才的交益流輸斃入電扇壓U1=2盾20月V，有兩良組副紹線圈賓，其麥中n2=3裁6匝，馳標(biāo)有羨“6V，9W秧”、“12熟V，12秘W”的燈倘泡分嶄別接珠在兩擺副線屋圈上抖均正桶常發(fā)駁光，該求：（1）原線鏡圈的賠匝數(shù)虹為n1和另典一副爆線圈更的匝片數(shù)n3.（2）原線院圈的響電流I1。n3n2n1（1）n2＝13驕20匝n3=倡72匝（2）I1=0翠.0月95高A例、冠在繞耗制變鉆壓器其時(shí)，窯某學(xué)糟生誤伏將兩滾個(gè)線斧圈繞豬在如棋圖所軌示變弄壓器區(qū)左右骨兩臂混上，府當(dāng)通播以交獅變電錫流時(shí)忽，每撇個(gè)線打圈產(chǎn)歐生的素磁通奸量都乓只有鳳一半儀通過(guò)模另一須個(gè)線露圈，倒另一敲半通置過(guò)中啞部的畫臂，常已知鞋線圈誘的匝棚數(shù)之曲比n1:n2＝2：1.在不宜接負(fù)截載的碎情況暴下，烏則（黃）A．當(dāng)蘭線圈1輸入淺電壓纖為22梨0V時(shí)，線圈2輸出褲電壓隱為11憐0VB．當(dāng)酸線圈1輸入籮電壓攜為22盤0V時(shí)，線圈2輸出貼電壓衛(wèi)為55伯VC．當(dāng)羨線圈2輸入聰電壓筒為11洞0V時(shí)，線圈1輸出答電壓庭為22涉0VD．當(dāng)裂線圈2輸入奧電壓托為11黑0V時(shí)，線圈1輸出暗電壓陰為11氧0VBD練習(xí)扇、一裳理想蠅變壓喇器如伶圖所脊示，但在n1兩端殺接交召流電U1＝22于0V，n1為44壓00匝，n2為11尺00匝。版若要含使U3＝U2，求n3。n3＝22爹00匝例、辯如圖地所示槐，理溝想變植壓器嚴(yán)原副占線圈恭匝數(shù)臺(tái)比為4:騰1，原歪線圈彎中的助電阻A與副聾線圈姜中的調(diào)負(fù)載潮電阻B阻值爪相等窗。a拖b端加疫一交屠流電弱壓U后，（1）兩守電阻書消耗本的功鄰率之嫁比為笛多少冷？（2）兩岸電阻役兩端陜電壓即之比軟為多版少？（3）B電阻濾兩端血電壓遣為多借少？n1n2BAUab（1）1:16（2）1:4