《变压器》课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5.4,变压器,用电器,额定工作电压,用电器,额定工作电压,随身听,3V,机床上的照明灯,36V,扫描仪,12V,防身器,3000V,手机充电器,4.2V 4.4V 5.3V,黑白电视机显像管,几万伏,录音机,6V 9V 12V,彩色电视机显像管,十几万伏,但我们国家民用统一供电均为,220V,，那么如何使这些额定电压不是,220V,的电器设备正常工作的呢？,几种常见的变压器,一、变压器的构造,1.,示意图,U,1,U,2,n,1,n,2,原线圈,副线圈,铁芯,2.,构造：,（,1,）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）,（,2,）原线圈（初级线圈）：其匝数用,n,1,表示,（,3,）副线圈（次级线圈）：其匝数用,n,2,表示,（,4,）输入电压：,U,1,;,输出电压：,U,2,.,3.,电路图中符号,n,1,n,2,问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？,变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈,接交变电压,U,1,后，副线圈电压,U,2,是怎样产生的？,铁芯与线圈互相绝缘,U,1,U,2,n,1,n,2,二、变压器的工作原理,-,互感现象,变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了,电能,（,U,1,、,I,1,）到,磁场能,（变化的磁场）再到,电能,（,U,2,、,I,2,）转化。,原线圈,副线圈,铁芯,U,1,U,2,n,1,n,2,思考：若给原线圈接直流电压,U,1,，,副线圈电压,U,2,？,U,2,0,理想变压器,如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。,理想变压器输出功率应等于输入功率,P,出,=,P,入,三、理想变压器的变压规律,I,1,I,2,n,1,n,2,U,1,U,2,原、副线圈中产生的感应电动势分别是：,E,1,=n,1,/t,E,2,=n,2,/t,若不考虑原副线圈的内阻有,U,1,=E,1,U,2,=E,2,理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比,n,2,n,1,U,2,U,1,-,升压变压器,n,2,n,1,U,2,U,1,-,降压变压器,四、理想变压器的变流规律,1.,理想变压器输出功率应等于输入功率,即,:,U,1,I,1,=U,2,I,2,P,出,=,P,入,2,、理想变压器原副线圈的,电流,跟它们的,匝数,成,反比,此公式只适用于,一个副线圈,的变压器,五、有多个副线圈的理想变压器的问题,一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为,n,1,，两个副线圈的匝数分别为,n,2,和,n,3,，相应的电压分别为,U,1,、,U,2,和,U,3,，相应的电流分别为,I,1,、,I,2,和,I,3,，根据变压器的工作原理可得,：,U,1,I,1,I,2,n,1,n,2,U,2,R,总结：,变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系,1.,输入功率,P,1,由输出功率,P,2,决定,（,要多少，给多少,）；,2.U,1,由电源决定；,3.U,2,由,U,1,决定；,4.,I,2,由,P,2,和,U,2,决定；,5.,I,1,由,I,2,决定；,对匝数比不变的变压器，,I,1,随,I,2,的变化而变化,六、几种常用变压器,1.,自耦变压器,U,2,U,1,A,B,P,U,1,U,2,n,1,n,2,升压变压器,n,1,n,2,U,1,U,2,降压变压器,问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变压器？,自耦变压器的原副线圈共用一个线圈,2.,互感器,A,电流互感器,电压互感器,V,使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数,使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数,测量交流高电压,测量交流大电流,一、变压器的构造,1,示意图,2,电路图中符号,3,构造：,二、变压器的工作原理：,1,、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生,的互相感应现象,2,、能量转化：电能磁场能电能,3,、,理想变压器,P,入,P,出,三、理想变压器的变压规律,U,1,/U,2,=n,1,/n,2,四、理想变压器的变流规律：,I,1,/I,2,=n,2,/n,1,五、常用变压器,小结,练,1,、理想变压器原、副线圈的匝数比,n,1,:n,2,4,：,1,，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表,A,1,的示数,12mA,，则电流表,A,2,的示数为 （）,A,3mA B,0,C,48mA D,与负载,R,的值有关,B,180,3,A,练习,2,、一理想变压器，原线圈匝数,n,1,=1100,，接在电压,220V,的交流电源上，当它对,11,只并联的,“,36V,，,60w,”,的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数,n,2,=_,，通过原线圈的电流,I,1,=_,。,图（,a,）,A,铁芯,图（,b,）,C,练,3,、钳形电流表的外形和结构如图（,a,）所示。图（,a,）中电流表的读数为,1.2A,。图（,b,）中用同一电缆线绕了,3,匝，则,A.,这种电流表能测直流电流，图（,b,）的读数为,2.4A,B.,这种电流表能测交流电流，图（,b,）的读数为,0.4A,C.,这种电流表能测交流电流，图（,b,）的读数为,3.6A,D.,这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（,b,）的读数为,3.6A,A,V,R,1,R,2,S,A,.U,增大、,I,增大、,P,1,增大,C,.U,减小、,I,减小、,P,1,减小,D,.U,不变、,I,减小、,P,1,不变,B,.U,不变、,I,减小、,P,1,增大,练,4,、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。,S,原来闭合，且,R,1,=R,2,，,现将,S,断开，那么交流电压表的示数,U,、交流电流表的示数,I,和用电器上,R,1,的功率,P,1,将分别是：,D,练,5,、一台理想变压器原线圈匝数,n,1,1100,匝，两个副线圈的匝数分别是,n,2,60,匝，,n,3,600,匝。若通过两个副线圈中的电流分别为,I,2,1A,，,I,3,4A,，求原线圈中的电流。,2.24A,练,6,、如图所示：理想变压器的交流输入电压,U,1,=220V,，有两组副线圈，其中,n,2,=36,匝，标有,“,6V,，,9W,”,、,“,12V,，,12W,”,的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：,（,1,）原线圈的匝数为,n,1,和另一副线圈的匝数,n,3,.,（,2,）原线圈的电流,I,1,。,n,3,n,2,n,1,（,1,）,n,2,1320,匝,n,3,=72,匝,（,2,）,I,1,=0.095A,练,7,、在绕制变压器时，某学生误将两个线圈绕在如图所示变压器左右两臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中部的臂，已知线圈的匝数之比,n,1,:n,2,2,：,1.,在不接负载的情况下，则（）,A,当线圈,1,输入电压为,220V,时，,线圈,2,输出电压为,110V,B,当线圈,1,输入电压为,220V,时，,线圈,2,输出电压为,55V,C,当线圈,2,输入电压为,110V,时，,线圈,1,输出电压为,220V,D,当线圈,2,输入电压为,110V,时，,线圈,1,输出电压为,110V,BD,练,8,、一理想变压器如图所示，在,n,1,两端接交流电,U,1,220V,，,n,1,为,4400,匝，,n,2,为,1100,匝。若要使,U,3,U,2,，求,n,3,。,n,3,2200,匝,练,9,、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为,4:1,，原线圈中的电阻,A,与副线圈中的负载电阻,B,阻值相等。,a b,端加一交流电压,U,后，,（,1,）两电阻消耗的功率之比为多少？,（,2,）两电阻两端电压之比为多少？,（,3,）,B,电阻两端电压为多少？,n,1,n,2,B,A,U,a,b,（,1,）,1,:,16,（,2,）,1,:,4,（,3,）,U,B,=,17,4U,练,10,、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为,n,1,：,n,2,=3,：,1,，有四只相同的灯泡连入电路中，若灯泡,L,2,、,L,3,、,L,4,均能正常发光，则灯泡,L,1,（）,A,、也能正常发光,B,、较另三个灯暗些,C,、将会烧坏,D,、不能确定,n,2,n,1,L,3,L,4,L,1,L,2,A,练,11,、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为,4:1,，原线圈中的电阻,A,与副线圈中的负载电阻,B,阻值相等。,a b,端加一交流电压,U,后，,（,1,）两电阻消耗的功率之比为多少？,（,2,）两电阻两端电压之比为多少？,（,3,）,B,电阻两端电压为多少？,n,1,n,2,B,A,U,a,b,