高中物理之變壓器知識點(diǎn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高中物理之變壓器知識點(diǎn)理想變壓器是高中物理中的一個理想模型，它指的是忽略原副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器。實(shí)際生活中，利用各種各樣的變壓器，可以方便的把電能輸送到較遠(yuǎn)的地區(qū)，實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化配置。在電能輸送過程中，為了達(dá)到可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的目的，變壓器起到了重要的作用。變壓器理想變壓器的構(gòu)造、作用、原理及特征構(gòu)造：兩組線圈（原、副線圈）繞在同一個閉合鐵芯上構(gòu)成變壓器。作用：在輸送電能的過程中改變電壓。原理：其工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。特征：正因?yàn)槭抢秒姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象來工作的，所以變壓器只能在輸送交變電流的電能過程中改變交變電壓。理想變壓器的理想化條件及其規(guī)律在

2、理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓U1后，由于電磁感應(yīng)的原因，原、副線圈中都將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：忽略原、副線圈內(nèi)阻，有U1E1，U2E2另外，考慮到鐵心的導(dǎo)磁作用而且忽略漏磁，即認(rèn)為在任意時刻穿過原、副線圈的磁感線條數(shù)都相等，于是又有 ，由此便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為。在此基礎(chǔ)上再忽略變壓器自身的能量損失（一般包括線圈內(nèi)能量損失和鐵芯內(nèi)能量損失這兩部分，分別俗稱為“銅損”和“鐵損”），有P1=P2 而P1=I1U1， P2=I2U2，于是又得理想變壓器的電流變化規(guī)律為由此可見：（1）理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽略原、副線圈內(nèi)阻上的分壓，忽略原、副線圈磁通量的

3、差別，忽略變壓器自身的能量損耗（實(shí)際上還忽略了變壓器原、副線圈電路的功率因數(shù)的差別。）（2）理想變壓器的規(guī)律實(shí)質(zhì)上就是法拉第電磁感應(yīng)定律和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在上述理想條件下的新的表現(xiàn)形式。規(guī)律小結(jié)（1）熟記兩個基本公式即對同一變壓器的任意兩個線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。P入=P出，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。（2）原副線圈中過每匝線圈通量的變化率相等（3）原副線圈中電流變化規(guī)律一樣，電流的周期頻率一樣（4）公式中，原線圈中U1、I1代入有效值時，副線圈對應(yīng)的U2、I2也是有效值，當(dāng)原線圈中U1、I1為最大值或瞬時值時，副線圈中的U2、I2也對應(yīng)最大值或瞬時

4、值（5）需要特別引起注意的是：只有當(dāng)變壓器只有一個副線圈工作時，才有：變壓器的輸入功率由輸出功率決定，往往用到：即在輸入電壓確定以后，輸入功率和原線圈電壓與副線圈匝數(shù)的平方成正比，與原線圈匝數(shù)的平方成反比，與副線圈電路的電阻值成反比。式中的R表示負(fù)載電阻的阻值，而不是“負(fù)載”?！柏?fù)載”表示副線圈所接的用電器的實(shí)際功率。實(shí)際上，R越大，負(fù)載越??；R越小，負(fù)載越大。這一點(diǎn)在審題時要特別注意。（6）當(dāng)副線圈中有二個以上線圈同時工作時，U1U2U3=n1n2n3，但電流不可，此情況必須用原副線圈功率相等來求電流。（7）變壓器可以使輸出電壓升高或降低，但不可能使輸出功率變大假若是理想變壓器輸出功率也不可

5、能減少。（8）通常說的增大輸出端負(fù)載，可理解為負(fù)載電阻減??；同理加大負(fù)載電阻可理解為減小負(fù)載。幾種常用的變壓器（1）自耦變壓器圖是自耦變壓器的示意圖。這種變壓器的特點(diǎn)是鐵芯上只繞有一個線圈。如果把整個線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓；如果把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈，就可以升高電壓。調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上。AB之間加上輸入電壓U1 。移動滑動觸頭P 的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2。（2）互感器互感器也是一種變壓器。交流電壓表和電流表都有一定的量度范圍，不能直接測量高電壓和大電流。用變壓器把高電壓變成低電壓，或

6、者把大電流變成小電流，這個問題就可以解決了。這種變壓器叫做互感器?；ジ衅鞣蛛妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。電壓互感器電壓互感器用來把高電壓變成低電壓，它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表。根據(jù)電壓表測得的電壓U 2 和銘牌上注明的變壓比（U 1 /U 2 ），可以算出高壓電路中的電壓。為了工作安全，電壓互感器的鐵殼和副線圈應(yīng)該接地。電流互感器電流互感器用來把大電流變成小電流。它的原線圈串聯(lián)在被測電路中，副線圈上接入交流電流表。根據(jù)電流表測得的電流I 2 和銘牌上注明的變流比（I 1/I2），可以算出被測電路中的電流。如果被測電路是高壓電路，為了工作安全，同樣要把電流互感器的外殼和副線

7、圈接地。習(xí)題演練1. 一臺理想變壓器的輸出端僅接一個標(biāo)有“12V，6W”的燈泡，且正常發(fā)光，變壓器輸入端的電流表示數(shù)為0.2A，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為（ ）A.72 B.31 C.63 D.522. 如圖所示，通過降壓變壓器將220 V交流電降為36V供兩燈使用，降為24V供儀器中的加熱電爐使用如果變壓器為理想變壓器求：（1）若n396匝，n2的匝數(shù)；（2）先合上K1、K3，再合上K2時，各電表讀數(shù)的變化；（3）若斷開K3時A1讀數(shù)減少220 mA，此時加熱電爐的功率；（4）當(dāng)K1、K2、K3全部斷開時，A2、V的讀數(shù)。習(xí)題解析1.D解析：因?yàn)?，I2P2U26/120.5 A I10.2 A，所以 n1n2=I2I1=522. （1）變壓理的初級和兩個次級線圈統(tǒng)在同一繞在同一鐵蕊上，鐵蕊中磁通量的變化對每匝線圈都是相同的所以線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比有（2）合上K1、K3后，燈L1和加熱電爐正常工作再合上K2，燈L2接通，U1、n1和n3的值不變故V讀數(shù)不變但L2接通后，變壓器的輸入、輸出功率增大故A1、A2讀數(shù)增大（3）斷開K3時，A1讀數(shù)減