變壓器（課堂PPT）

1、5.4 變壓器 但我們國家民用統(tǒng)一供電均為但我們國家民用統(tǒng)一供電均為220V220V，那么如何使，那么如何使這些額定電壓不是這些額定電壓不是220V220V的電器設(shè)備正常工作的呢？的電器設(shè)備正常工作的呢？ 幾種常見的變壓器一、變壓器的一、變壓器的構(gòu)造構(gòu)造1. 1.示意圖示意圖 U1U2 n1n2原原線線圈圈副副線線圈圈鐵鐵芯芯2.2.構(gòu)造：構(gòu)造：（1 1）閉合鐵芯）閉合鐵芯 （絕緣（絕緣硅鋼片疊合而成）硅鋼片疊合而成）（2 2）原線圈（初級線）原線圈（初級線圈）：其匝數(shù)用圈）：其匝數(shù)用n n1 1表示表示（3 3）副線圈（次級線）副線圈（次級線圈）：其匝數(shù)用圈）：其匝數(shù)用n n2 2表示表示（

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. .3.3.電路圖中符號電路圖中符號n1n2問題：變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？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，那么在給原線圈變壓器原副線圈不相通，那么在給原線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是怎樣是怎樣產(chǎn)生的？產(chǎn)生的？鐵芯與線圈互相絕緣鐵芯與線圈互相絕緣 U1U2 n1n2二、變壓器的工作原理二、變壓器的工作原理 -互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象 變壓器通過閉合鐵變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了現(xiàn)了電能電能（U U1 1、

3、I I1 1）到）到磁場能磁場能（變化的磁場）（變化的磁場）再到再到電能電能（ U U2 2、I I2 2）轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。原原線線圈圈副副線線圈圈鐵芯鐵芯 U1U2n1n2思考：若給原線圈接直流電壓思考：若給原線圈接直流電壓U U1 1， 副線圈電壓副線圈電壓U U2 2=？U20理想變壓器理想變壓器 如果在能量轉(zhuǎn)化的過程中能量損失很小，能如果在能量轉(zhuǎn)化的過程中能量損失很小，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。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。這是物理學(xué)中又一種理想化模型。無

4、銅損、鐵損、磁損無銅損、鐵損、磁損三、理想變壓器的變壓規(guī)律三、理想變壓器的變壓規(guī)律I1I2n1n2U1U2原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別是：電動勢分別是：E E1 1=n=n1 1/ / t tE E2 2=n=n2 2/ / t t若不考慮原副線圈的內(nèi)阻有若不考慮原副線圈的內(nèi)阻有 U U1 1=E=E1 1 U U2 2=E=E2 2 2121nnUU2121nnEE 理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)之比這兩個線圈的匝數(shù)之比n n2 2 n n1 1 U U2 2U U1 1 -升壓變壓器升壓變壓器n n2 2 n

5、n1 1 U U2 2 U U1 1 -降壓變壓器降壓變壓器2121nnUU四、理想變壓器的變流規(guī)律四、理想變壓器的變流規(guī)律1. 1.理想變壓器輸出功率應(yīng)等于輸入功率理想變壓器輸出功率應(yīng)等于輸入功率即即: : U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2P出出= P入入121221nnUUII2 2、理想變壓器原副線圈的、理想變壓器原副線圈的電流電流跟它們的跟它們的匝數(shù)匝數(shù)成成反比反比此公式只適用于此公式只適用于一個副線圈一個副線圈的變壓器的變壓器1221nnII五、五、自耦變壓器自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器降壓變壓器問題：有沒有

6、只問題：有沒有只用一組線圈來實用一組線圈來實現(xiàn)變壓的變壓器？現(xiàn)變壓的變壓器？ 自耦變壓器的自耦變壓器的原副線圈共用一原副線圈共用一個線圈個線圈一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造 1 1示意圖示意圖 2 2電路圖中符號電路圖中符號 3 3構(gòu)造：構(gòu)造：二、變壓器的工作原理：二、變壓器的工作原理： 1 1、互感現(xiàn)象：原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生、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)象的互相感應(yīng)現(xiàn)象 2 2、能量轉(zhuǎn)化：電能、能量轉(zhuǎn)化：電能磁場能磁場能電能電能 3 3、理想變壓器理想變壓器 P P入入P P出出三、理想變壓器的變壓規(guī)律三、理想變壓器的變壓規(guī)律 U U1 1/U/U2

7、 2=n=n1 1/n/n2 2四、理想變壓器的變流規(guī)律：四、理想變壓器的變流規(guī)律： I I1 1/I/I2 2=n=n2 2/n/n1 1 五、常用變壓器五、常用變壓器小結(jié)小結(jié) 練練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:n:n2 24 4：1 1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動切，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，則電流表表A A2 2的示數(shù)為的示數(shù)為 （ ）A A3mA B3mA B0 0 C C48mA D48mA D與負(fù)載與負(fù)載R R的值

8、有關(guān)的值有關(guān)BAVR1R2SA 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 增大增大練練2 2、 如圖所示：理想變壓器的原線圈接高電如圖所示：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。壓，變壓后接用電器，線路電阻不計。S S原來閉原來閉合，且合，且R R1 1=R=R2 2，現(xiàn)將現(xiàn)將S S斷開，那么交流電壓表的斷開，那么交流電壓表的示

9、數(shù)示數(shù)U U、交流電流表的示數(shù)、交流電流表的示數(shù)I I 和用電器上和用電器上R R1 1的功的功率率P P1 1將分別是：將分別是： D DU U1 1I I1 1I I2 2n n1 1n n2 2U U2 2R R 變壓器輸入輸出電壓、電流、功率大小變壓器輸入輸出電壓、電流、功率大小之間的因果關(guān)系之間的因果關(guān)系 1.輸入功率輸入功率P1由輸出功率由輸出功率P2決定；決定； P1P22.U1由電源決定；由電源決定；3.U2由由U1和匝數(shù)比決定；和匝數(shù)比決定； U2n2/n1U14.I I2由由U2和負(fù)載決定；和負(fù)載決定； I I2U2R5.I I1由由I I2和匝數(shù)比決定；和匝數(shù)比決定； I

10、 I1n2/n1I I2例、如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為例、如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為4: 4: 1 1，原線圈中的電阻，原線圈中的電阻A A與副線圈中的負(fù)載電阻與副線圈中的負(fù)載電阻B B阻阻值相等。值相等。a ba b端加一交流電壓端加一交流電壓U U后，后，（1 1）兩電阻消耗的功率之比為多少？）兩電阻消耗的功率之比為多少？ （2 2）兩電阻兩端電壓之比為多少？）兩電阻兩端電壓之比為多少？（3 3）B B電阻兩端電壓為多少？電阻兩端電壓為多少？n1n2BAUab（1 1）1:161:16（2 2）1:41:4 （3 3） UB= 174U練習(xí)、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的練習(xí)、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為匝數(shù)比為n n1 1：n n2 2=3=3：1 1，有四