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,*,第六节 变压器,西樵高级中学 方红德,第六节 变压器西樵高级中学 方红德,1,一些用电器的工作电压,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？,一些用电器的工作电压用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身,2,一、几种常见的变压器,三相干式变压器,接触调压器,电源变压器,环形变压器,一、几种常见的变压器三相干式变压器接触调压器电源变压器环形变,3,一、几种常见的变压器,一、几种常见的变压器,4,控制变压器,一、几种常见的变压器,控制变压器一、几种常见的变压器,5,一、几种常见的变压器,一、几种常见的变压器,6,n,1,U,1,原线圈（初级线圈）：,跟电源相连，用绝缘线绕成的,n,2,U,2,副线圈（次级线圈）：,跟负载相连，用绝缘线绕成的,闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。,二、变压器的构造,注意：线圈必须绕在铁芯上，铁芯必须是闭合的。,n1U1原线圈（初级线圈）：跟电源相连，用绝缘线绕成的n2U,7,问题：,变压器原线圈和副线圈电路是否相通？,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，副线圈两端的交流电压U,2,是怎样产生的？,U,1,U,2,n,1,n,2,结构示意图,n,1,n,2,电路中的符号,(不相通）,问题：变压器原线圈和副线圈电路是否相通？变压器,8,三、变压器的工作原理,变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势E,1,、E,2,。,只要：(1)磁通有变化量;(2)一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变电压的目的。,三、变压器的工作原理 变压器的主要部件是一个铁心和套在,9,原线圈,接 交,流 电,在铁芯中,产生变化,的磁通量,副线圈,产生感,应电动势,副线圈中,如有电流,在铁芯中,产生变化,的磁通量,原线圈,产生感,应电动势,互感现象,是变压器工作的基础,原线圈在铁芯中副线圈副线圈中在铁芯中原线圈互感现象是变压器工,10,强调：,原、副线圈之间是通过交变磁场相互联系的，且穿过它们的磁通量始终相等。,从能量的角度看，显然变压器不能产生电能，只是通过交变磁场传输电能。,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,情况怎样？,U,2,0,强调：原线圈副线圈铁芯 U1U2n1n2思考：若给原线圈,11,问题1：原、副线圈不套在闭 合铁芯上，是否仍然存在互感现象？,问题2：为什么说闭合铁芯是变压器的必要组成部分？,（铁芯的作用是什么？）,（仍存在）,如果无铁芯，原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能。如有铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率。,原线圈,副线圈,铁芯,U,1,U,2,n,1,n,2,问题1：原、副线圈不套在闭 合铁芯上，是否仍然存在互感现象,12,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。,四、理想变压器,实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。,如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副,13,1、理想变压器的变压规律,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,原线圈,副线圈,铁芯,U,1,U,2,n,1,n,2,1、理想变压器的变压规律原、副线圈中产生的感应电动势分别是：,14,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,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,15,2、理想变压器的变流规律,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、理想变压器的变流规律理想变压器输出功率应等于输入功率即:,16,理想变压器原副线圈的,电流,跟它们的匝数成,反比,注意：此式只适用于有一个副线圈的变压器，不适用于有多个副线圈的变压器。,注意：,电流小的高压线圈所用的导线较细,电流大的低压线圈所用的导线较粗,理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比注意：此式只适用于,17,1、变压器不能改变稳恒电压,2、变压器不能改变交流电的周期和频率,3、输出电压由输入电压决定,输入功率由输出功率决定,输入电流由输出电流决定,五、变压器的特点：,1、变压器不能改变稳恒电压2、变压器不能改变交流电的周期和频,18,一、变压器的构造,1构造：,2示意图,3电路图中符号,二、变压器的工作原理 互感现象,1、变压器只能改变,交流电,的电压和电流,2、能量转化：电能磁场能电能,3、,理想变压器 P入P出,本节课小结,一、变压器的构造二、变压器的工作原理 互感现象本节课小,19,三、理想变压器的变压规律,四、理想变压器的变流规律：,本节课小结,三、理想变压器的变压规律四、理想变压器的变流规律：本节课小结,20,例题1：,为了安全，机床上照明电灯的电压为36V，若由220V降压得到，如果变压器原线圈是1100匝，则副线圈的匝数为多少？若电灯泡的额定功率为40W，原副线圈中的电流各是多少？,例题1：为了安全，机床上照明电灯的电压为36V，若由220V,21,练习2、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,的示数为12mA，则电流表A,2,的示数为 （）,A3mA B0,C48mA D与负载R的值有关,B,练习2、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n24：1,22,180,3,A,练习3、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,=_。,(1)U,1,=220V,U,2,=36V,U,1,/U,2,=n,1,/n,2,(2)I,2,=P,2,/U,2,=660/36A,I,1,/I,2,=n,2,/n,1,或 P,1,=P,2,=660W,I,1,=P,1,/U,1,1803 A 练习3、一理想变压器，原线圈匝数 n1,23,A,V,R,1,R,2,S,A,.U,增大、,I,增大、,P,R,1,增大,C,.U,减小、,I,减小、,P,R1,减小,D,.U,不变、,I,减小、,P,R1,不变,B,.U,不变、,I,减小、,P,R1,增大,练习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,R,1,将分别（）,D,思考：变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系 是怎样的？,AVR1R2SA.U 增大、I 增大、PR1 增大C.,24,U,1,I,1,I,2,n,1,n,2,U,2,R,六、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；,P,1,P,2,2.U,1,由电源决定；,3.U,2,由U,1,和匝数比决定；,U,2,n,2,/n,1,U,1,4.,I,2,由U,2,和负载决定；,I,2,U,2,R,5.,I,1,由,I,2,和匝数比决定；,I,1,n,2,/n,1,I,2,U1I1I2n1n2U2R六、变压器输入输出电压、电流、功率,25,七、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,：,七、有多个副线圈的理想变压器的问题 一个原线圈多个副线,26,第六节 变压器ppt课件,27,例、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,例、一台理想变压器原线圈匝数n11100匝，两个副线圈的匝,28,练、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、如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组,29,练习、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,练习、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=,30,*八、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,*八、几种常用变压器1.自耦变压器U2U1ABPU1U2n1,31,2.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,钳式电流仪,2.互感器 A电流互感器电压互感器V 使用时把原线圈与,32,*练习、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R,a,与副线圈中的负载电阻R,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）R,b,电阻两端电压为多少？,n,1,n,2,R,b,R,a,U,a,b,（1）1:16,（2）1:4,（3）,U,b,=,17,4U,*练习、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4:1，,33,*例、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,*例、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,34,