有效值變壓器

1、周期：

2、頻率:

交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間。

交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。3、關(guān)系：符號(hào)是T單位為S符號(hào)是f單位為Hz一、描述交變電流變化快慢的物理量4.我國(guó)生產(chǎn)和生活用交變電流的周期T＝_______s，頻率f=_______Hz，角速度ω＝_______rad/s，在1s內(nèi)電流的方向變化_______次。0.0250100π100練習(xí)：如圖所示為某正弦式交變電流的圖像，求其周期,頻率和角速度。解：T＝0.04st/10-2st/10-2s100U/v與峰值是200V的交變電流相比，哪個(gè)更大？200V二、描述交變電流大小的物理量1、峰值（最大值）：1）物理意義：表示電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。2）電容器的耐壓值（也稱擊穿電壓）要高于交流電的峰值，否則電容器可能被擊穿。例如將e=400sin314t加在電容器兩端，那么電容器的耐壓值不得低于400V有效值思考與討論：如圖所示通過(guò)一個(gè)R=1Ω的電阻的電流i隨時(shí)間變化的曲線。它不是恒定電流。-212i/At/s-100.511.怎樣計(jì)算通過(guò)1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?2.如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過(guò)這個(gè)電阻R也能在1

S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是大？解：-212i/At/s-100.512、有效值（1）定義：

根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定，讓交流和恒定電流分別通過(guò)大小相同電阻，如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個(gè)恒定電流是I、電壓是U，我們就把這I、U叫做這個(gè)交流的有效值。交流恒定電流

ＩＵ通過(guò)大小相同電阻R在交流電的一個(gè)周期內(nèi)交流的有效值為ＩＵ練習(xí)：如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像,求該電流的有效值。解：2、下列有效值為的是（）i/At/s0.20.40-55i/A0.20.4t/s50-550-50.20.4t/si/A50-5i/At/sABCDAC(3)有效值的說(shuō)明：A、交流用電器上標(biāo)出的額定電壓和額定電流指的是有效值；

B、交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值D、以后提到的交變流電的數(shù)值，若沒(méi)有特殊說(shuō)明的均指有效值C、保險(xiǎn)絲的熔斷電流是有效值C.求通過(guò)某導(dǎo)體橫截面的電量一定要用交流的平均值.(4）峰值（最大值）、有效值、平均值在應(yīng)用上的區(qū)別。

A.求電容器的耐壓值時(shí)要用交流的峰值.B.求交流的功、功率和電熱時(shí)必須用交流的有效值.C鞏固練習(xí)：１．關(guān)于交變電流的幾種說(shuō)法正確的是()

A．使用交變電流的電氣設(shè)備上所標(biāo)的電壓電流值是指峰值

B．交流電流表和交流電壓表測(cè)得的值是電路中的瞬時(shí)值

C．跟交變電流有相同熱效應(yīng)的直流電的值是交流的有效值

D．通常照明電路的電壓是220伏，指的是峰值。

2.某交流電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，則此交流電的頻率是_____Hz。若將該電壓加在10uF的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于______V；若將該電壓加在一阻值為1KΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，該電路中保險(xiǎn)絲的額定電流不能低于______A。0.25200200－2002u/vt/s4３.圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻R。求:i/At/s

0.20.40-55i/A50-50.20.4t/s（2）計(jì)算它們?cè)赗上產(chǎn)生的功率之比.（1）分別寫出它們的有效值、周期和頻率。４.一個(gè)電阻接在10V的直流電源上，它的發(fā)熱功率是P，當(dāng)接到電壓為u=10sinωtV的交流電源上，它的發(fā)熱功率()

A．0.25PB．0.5P

C．PD．2PB５.如圖所示，線圈的面積是0.05㎡，共有100匝；線圈電阻為1Ω，外接電阻R＝9Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1／πT，當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求：電路中電壓表和電流表示數(shù)

各是多少解：

６.如圖，矩形線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，線圈內(nèi)阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO’軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)一周的過(guò)程中，求：(1)通過(guò)電阻R的電量q；(2)

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q解：2.示意圖一、變壓器的構(gòu)造鐵芯原線圈副線圈3.電路圖中符號(hào)鐵芯與線圈互相絕緣n1n21.構(gòu)造：（1）閉合鐵芯（2）原線圈(初級(jí)線圈)（3）副線圈(次級(jí)線圈)

變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了：電能→磁場(chǎng)能→電能轉(zhuǎn)化(U1、I1)(變化的磁場(chǎng))(U2、I2)二、變壓器的工作原理思考:若給原線圈接直流電壓U1,副線圈電壓U2?=0～～——互感現(xiàn)象故變壓器只有工作在交流電路中。（原線圈接的電流、電壓要變，才會(huì)有互感現(xiàn)象，變壓器才可以起到變壓作用。）因?yàn)樵本€圈共用一個(gè)閉合鐵芯，所以原副線圈中的磁通量，磁通量的變化量、磁通量的變化率都相同。無(wú)漏磁無(wú)銅損無(wú)鐵損理想變壓器的特點(diǎn)：理想變壓器模型——沒(méi)有能量損失的變壓器

實(shí)際上變壓器的效率都是比較高的，特別是電力設(shè)備中的巨大變壓器，在滿負(fù)荷工作時(shí)效率可以達(dá)到97%～99%，所以理論研究時(shí)我們把它當(dāng)成100%（理想變壓器）是沒(méi)有問(wèn)題的。

理想變壓器也是一個(gè)理想化模型。請(qǐng)根據(jù)互感原理推導(dǎo)變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。理論推導(dǎo)～～I(xiàn)1I2n1n2U1U2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：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

1、n2

>n1

U2>U1——升壓變壓器2、n2<n1

U2<U1——降壓變壓器注：此公式無(wú)論副線圈一端是空載還是有負(fù)載，都是適用的。理想變壓器原副線圈的電壓跟它們的匝數(shù)成正比理想變壓器輸入功率等于輸出功率即:

U1I1=U2I2P入=P出四、理想變壓器的變流規(guī)律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)副線圈的變壓器一、功率關(guān)系1、理想變壓器不計(jì)銅損、鐵損及漏磁，所以輸入功率等于輸出功率；即P入=P出2、當(dāng)副線圈為斷路時(shí)，原線圈輸入功率為零；3、對(duì)有多個(gè)副線圈輸出時(shí)，輸入功率等于副線圈上輸出功率之和．P=P1+P2……原、副線圈制約關(guān)系與各物理量間的關(guān)系二、頻率關(guān)系變壓器不能改變交變電流的頻率．在原線圈中接上周期性變化的電流在副線圈中激發(fā)出同頻率的交流電．三、變壓器工作時(shí)的制約關(guān)系1．電壓制約當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定時(shí)，輸出電壓U2由輸入電壓U1決定，即U2＝n2U1/n1.2．電流制約當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定，且輸入電壓U1確定時(shí)，原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定，即I1＝n2I2/n1.3．負(fù)載制約(1)變壓器副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，P2＝P負(fù)1＋P負(fù)2＋…；(2)變壓器副線圈中的電流I2由用戶負(fù)載及電壓U2確定，I2＝P2/U2；(3)理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時(shí)總是“量出為入”，即用戶消耗多少，原線圈就提供多少，因而輸出功率決定輸入功率，P1＝P2；即變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的例1一理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1=1100匝，副線圈的匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓u＝220sin(100πt)V，電阻R=44Ω，電壓表、電流表均為理想電表。電流頻率？電表示數(shù)？如圖所示，理想變壓器的原線圈接u=11000sin100πt（V）的交變電壓，副線圈通過(guò)電阻r=6Ω的導(dǎo)線對(duì)“220V/880W”的電器RL供電，該電器正常工作．由此可知（）A原、副線圈的匝數(shù)比為50：1B交變電流的頻率為100赫茲C副線圈中電流的有效值是4AD變壓器輸入功率為880w4．對(duì)理想變壓器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的兩種常見情況(1)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1.(2)負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1.特別提醒：理想變壓器的副線圈可看做給用戶供電的無(wú)阻電源，對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，可以參照直流電路動(dòng)態(tài)分析的方法．如圖所示，當(dāng)把理想變壓器副圈回路中的開關(guān)S閉合時(shí)，則（）

C如圖所示，理想變壓器副線圈通過(guò)輸電線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2輸電線的等效電阻為R．開始時(shí)，開關(guān)S斷開，當(dāng)S接通時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）

A．副線圈兩端的輸出電壓減小B．通過(guò)燈泡L1的電流減小C．原線圈中的電流減小D．變壓器的輸入功率不變B

如圖所示，與定值電阻R1、電流表A1、共同接入電壓恒為U的交變電源上，原線圈接入的匝數(shù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P來(lái)改變，副線圈連了滑動(dòng)變阻器R、定值電阻R2和電流表A2，則（）A．若保持R不變，將觸頭P向上滑動(dòng)，則A1的讀數(shù)變小，A2的讀數(shù)變小B．若保持P位置不動(dòng)，增大R，則R2的電功率變大，R1的電功率不變C．若保持P位置不動(dòng)，增大R，則A1的讀數(shù)減小，A2的讀數(shù)不變D．若保持R不變，將觸頭P向下滑動(dòng)，則電源U的總功