變壓器高課件二新課

變壓器一、變壓器的原理1．構(gòu)造：由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成．(1)原線圈：與__________相連的線圈．(2)副線圈：與_____相連的線圈．2．原理：變壓器工作的基礎(chǔ)是__________現(xiàn)象．3．作用：改變_____電流的電壓．交流電源負(fù)載電磁感應(yīng)交流二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．理想變壓器：沒(méi)有_____損失的變壓器．2．變壓規(guī)律：_______.3．變流規(guī)律：________(只適用于一個(gè)副線圈)．能量三、常用的變壓器——互感器1．分類：電壓互感器(如圖5－4－1甲)和電流互感器(如圖乙)．圖5－4－12．電壓互感器：如圖5－4－1甲所示,原線圈______在高壓電路中，副線圈接電壓表．互感器將_____變?yōu)開(kāi)____，通過(guò)電壓表測(cè)低電壓，結(jié)合匝數(shù)比可計(jì)算出高壓電路的電壓．3．電流互感器：如圖5－4－1乙所示,原線圈______在待測(cè)高電流電路中，副線圈接電流表．互感器將_______變成_______，通過(guò)電流表測(cè)出小電流，結(jié)合匝數(shù)比可計(jì)算出大電流電路的電流．并聯(lián)高壓低壓串聯(lián)大電流小電流圖5－4－24．功率關(guān)系理想變壓器不計(jì)銅損、鐵損及漏磁，所以輸入功率等于輸出功率．當(dāng)副線圈為斷路時(shí)，原線圈輸入功率為零．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．5．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．特別提醒：(1)變壓器只能改變交流電壓，若初級(jí)線圈加直流電壓，則次級(jí)線圈輸出電壓為零．(2)變壓器的電動(dòng)勢(shì)關(guān)系、電壓關(guān)系和電流關(guān)系是有效值間的關(guān)系，對(duì)最大值也適用，但對(duì)某時(shí)刻的瞬時(shí)值其關(guān)系并不成立．二、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．4．對(duì)理想變壓器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的兩種常見(jiàn)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．類型一對(duì)變壓器原理的理解例1圖5－4－3【答案】

BC

如圖5－4－5所示，一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的變壓器，原線圈匝數(shù)n1＝1100匝．接入電壓U1＝220V的電路中．(1)要求在兩個(gè)副線圈上分別得到電壓U2＝6V，U3＝110V，它們的匝數(shù)n2，n3分別為多少？(2)若在兩副線圈上分別接上“6V20W”“110V60W”的兩個(gè)用電器，原線圈的輸入電流為多少？類型二變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用例2圖5－4－5【思路點(diǎn)撥】解題時(shí)應(yīng)特別把握以下兩點(diǎn)：(1)原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系．(2)根據(jù)原、副線圈的功率關(guān)系確定電流關(guān)系．【答案】

(1)30匝550匝(2)0.36A【規(guī)律總結(jié)】對(duì)于理想變壓器來(lái)說(shuō)，變壓公式和輸入功率等于輸出功率是普通適用的規(guī)律，對(duì)于有幾個(gè)副線圈的理想變壓器，電流公式就不能使用了．類型三變壓器的動(dòng)態(tài)分析例3

為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖5－4－7所示．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后(

)圖5－4－7A．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大C．V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D．V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)注意了解電路的結(jié)構(gòu),并正確理解原、副線圈的功率、電壓、電流之間的關(guān)系．【精講精析】電源電壓有效值不變，所以V1示數(shù)不變，原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，匝數(shù)之比不變，故V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值也不變，所以C錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，副線圈電路中的電阻減小，因?yàn)殡妷翰蛔儯愿本€圈電路中的電流增大，A2的示數(shù)增大，原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)反比，匝數(shù)之比不變，A1與A2示數(shù)的比值不變，A1的示數(shù)也增大，所以A