變壓器課件高二下學(xué)期物理教科版選擇性

變壓器前言/PREFACE交流電之所以得到廣泛應(yīng)用，一個重要的原因就是它便通過變壓器改變電壓，滿足各種實際的需求。生活中需要各種電壓用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3V機床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機充電器4.2V4.4V5.3V黑白電視機顯像管1~2萬伏錄音機6V9V12V彩色電視機顯像管3~4萬伏在我們使用的各種用電器中，所需的電源電壓各不相同，而日常照明電路的電壓是220V，那么如何解決這一問題呢？需改變電壓，以適應(yīng)各種不同電壓的需要.變壓器變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備生活中形形色色的變壓器城鄉(xiāng)變壓器各式變壓器可拆式變壓器變電站的大型變壓器目錄/Contents01020304變壓器的結(jié)構(gòu)與原理變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系電流與匝數(shù)的關(guān)系電壓互感器和電流互感器一、變壓器的結(jié)構(gòu)與原理變壓器的結(jié)構(gòu)原線圈(初級線圈)：其匝數(shù)用n1表示,與外界交變電源相連，將電能轉(zhuǎn)化成磁場能，產(chǎn)生交變的磁場。副線圈(次級線圈)：其匝數(shù)用n2表示，與負載用電器相連,將磁場能轉(zhuǎn)化成電能輸出。閉合鐵芯：絕緣硅鋼片疊合而成，形成閉合磁路，減少磁場能損失。變壓器的原、副線圈并未直接相連變壓器的工作原理原線圈內(nèi)通直流電，副線圈內(nèi)

感應(yīng)電流，若原線圈內(nèi)通交流電，副線圈內(nèi)

感應(yīng)電流.無有原線圈內(nèi)變化的電流在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場，副線圈同樣處在鐵芯的磁場內(nèi)，將產(chǎn)生感應(yīng)電流（互感現(xiàn)象）。電路圖中變壓器符號：變壓器的工作原理鐵芯中的磁場，由原、副線圈分別產(chǎn)生后疊加形成。所以鐵芯兩邊的磁場變化是一樣的，即ΔΦ/Δt相同。（忽略磁場能的損失）二、變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系1、實驗探究：見教材P48“實驗探究”2、理想變壓器

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(xué)中引入了一種理想化模型------理想變壓器。理想變壓器滿足條件：（1）鐵芯封閉性好，無漏磁現(xiàn)象，即穿過原、副線圈兩繞組每匝的磁通量Φ都一樣．每匝線圈中所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相等，無磁損現(xiàn)象。（2）線圈繞組的電阻不計，無銅損現(xiàn)象．（3）鐵芯中的感應(yīng)渦流不計，鐵芯不發(fā)熱，無鐵損現(xiàn)象．能量無損失理論分析理想變壓器原、副線圈中通過的磁通量始終相同，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢關(guān)系是：理論分析理想變壓器若忽略兩線圈的內(nèi)阻，則有：U1?E1=I1r1≈0結(jié)論:原副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比.三、變壓器的電流與匝數(shù)的關(guān)系因為理想變壓器無能量損失，所以理想變壓器輸出功率應(yīng)等于輸入功率。即：P出=P入也可寫成:U1I1=U2I2結(jié)合公式：結(jié)論:理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比。四、幾種常見的變壓器1、自耦變壓器：自耦變壓器的原副線圈共用一個線圈四、幾種常見的變壓器2、互感器互感器也是一種變壓器，它可以把不能直接測量的高電壓，大電流變換成低電壓、小電流后再測量注意連接方式的不同小結(jié)①、電壓關(guān)系：U1：U2：U3···=n1：n1：n3···②功率關(guān)系：輸入功率等于輸出功率，即P入=P出=P1+P2+P3···，U入I入＝U1I1+U2I2+U3I3···.③電流關(guān)系:I1:I2=n2:n1;或I1U1＝I2U2＋I3U3＋···④原、副線圈的交變電流的周期T和頻率f相同．1、理想變壓器的基本關(guān)系2、變壓器中U、I、P的決定關(guān)系①U1由電源決定，輸出電壓U2由U1和匝數(shù)比決定（U2與負載R無關(guān)）②輸入功率P1由輸出功率P2決定，P1＝P2