高中物理变压器课件.ppt

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资源描述
5.4 变压器,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,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n1表示,(3)副线圈(次级线圈):其匝数用n2表示,(4)输入电压:U1; 输出电压:U2.,3.电路图中符号,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U1后,副线圈电压U2是怎样产生的?,铁芯与线圈互相绝缘,一、变压器的构造,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(U1、I1)到磁场能(变化的磁场)再到电能( U2、I2)的转化,原线圈,副线圈,铁芯,思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?,U20,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。,无铜损、铁损、磁损,三、理想变压器的变压规律,原、副线圈中磁通量的变化率/t相等,若不考虑原副线圈的内阻有,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,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:,U1I1=U2I2,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、几种常用变压器,1.自耦变压器,升压变压器,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,电流互感器,电压互感器,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,五、几种常用变压器,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n24:1,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A1的示数12mA,则电流表A2的示数为( ) A3mA B0 C48mA D与负载R的值有关,B,课堂练习,一理想变压器,原线圈匝数n1=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n2=_,通过原线圈的电流 I1 =_。,180,3A,课堂练习,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,C,课堂练习,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P1由输出功率P2决定;,P1P2,2.U1由电源决定;,3.U2由U1和匝数比决定;,U2n2/n1U1,4.I2由U2和负载决定;,I2U2R,5.I1由I2和匝数比决定;,I1n2/n1I2,A. U 增大、I 增大、P1 增大,C. U 减小、I 减小、P1 减小,D. U 不变、I 减小、P1 不变,B. U 不变、I 减小、P1 增大,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R1=R2,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R1的功率P1将分别是( ),D,课堂练习,如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=3:1,有四只相同的灯泡连入电路中,若灯泡L2、L3、L4均能正常发光,则灯泡L1 ( ) A、也能正常发光 B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏L1 D、不能确定,A,课堂练习,L1,如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=1:2,电源电压为200V,A是保险丝(额定电流I0=1A),R为可变电阻,为使原线圈中电流不超过I0,R的阻值最小不小于 ,A,课堂练习,R,n2,n1,U1 ,800,如图所示的理想变压器,它的原副线圈接在交流电源上,副线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡,已知变压器原、副线圈的匝数比为18:1,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为 V,电流表的读数为 A.,课堂练习,12V,n2,n1,V,A,100W,216,0.46,六、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n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3,相应的电压分别为U1、U2和U3,相应的电流分别为I1、I2和I3,根据变压器的工作原理可得:,一台理想变压器原线圈匝数n11100匝,两个副线圈的匝数分别是n260匝,n31200匝.若通过两个副线圈中的电流分别为I210A,I35A,求原线圈中的电流.,6A,课堂练习,(1)n1 1320匝 n3= 72匝 (2)I1=0.095A,如图所示:理想变压器的交流输入电压U1=220V,有两组副线圈,其中n2=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n1和另一副线圈的匝数n3. (2)原线圈的电流I1。,课堂练习,6V 9W,12V 12W,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n1:n22:1.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,课堂练习,
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