5[1]4变压器上课用(B)

用电器用电器 额定工作电压额定工作电压 用电器用电器额定工额定工作电压作电压随身听随身听 3V3V机床上的照明机床上的照明灯灯36V36V扫描仪扫描仪 12V12V防身器防身器3000V3000V手机充手机充电器电器4.2V 4.4V 4.2V 4.4V 5.3V5.3V黑白电视机显黑白电视机显像管像管几万伏几万伏录音机录音机 6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机显彩色电视机显像管像管十几万十几万伏伏几种常见的变压器SC8SC8系列树脂缘系列树脂缘 干式电力变压器干式电力变压器 SG系列干式变器系列干式变器 变压器系列变压器系列 补偿式稳压源补偿式稳压源 TDGC2调压器调压器 自耦减压起动箱自耦减压起动箱 一变压器的构造一变压器的构造构造构造闭合铁芯闭合铁芯原、副线圈原、副线圈变变 压压 器器U1U2U2U1示意图示意图符号铁芯铁芯原线圈原线圈副线圈副线圈二二.变压器的工作原理变压器的工作原理问题：问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？变压器副线圈和原线圈电路是否相通？自学课本自学课本P41“变压器的原理变压器的原理”和优化设计和优化设计P30页页“理想变压器的基本关系推导，回答下列问题：理想变压器的基本关系推导，回答下列问题：1、变压器的工作原理。、变压器的工作原理。2、什么是理想变压器？、什么是理想变压器？3、理想变压器（只有一个副线圈时）、理想变压器（只有一个副线圈时）原、副线圈的电压，电流，功率间的关原、副线圈的电压，电流，功率间的关系？如何推导？系？如何推导？变压器铁芯无漏磁变压器铁芯无漏磁原圈副线不计电阻原圈副线不计电阻理想变压器理想变压器铁芯中无涡流铁芯中无涡流变压器无能量损失，变压器变压器无能量损失，变压器的输入功率等于输出功率。的输入功率等于输出功率。1.电压与匝数的关系电压与匝数的关系原、副线圈中产生的感应电动势分别是：原、副线圈中产生的感应电动势分别是：在原、副线圈回路中有：在原、副线圈回路中有：U U1 1=E E1 1U U2 2=E=E2 2所以：所以：U U1 1/U/U2 2=n=n1 1/n/n2 2三、理想变压器的规律三、理想变压器的规律原副线圈中磁通量变化率相等原副线圈中磁通量变化率相等原副线圈的路端电压与匝数的关系原副线圈的路端电压与匝数的关系 n n2 2 nn1 1 U U2 2UU1 1 -升压变压器升压变压器n n2 2 nn1 1 U U2 2 UU1 1 -降压变压器降压变压器说明2.2.电流与匝数关系电流与匝数关系【问题】原副线圈的电流可能满足何规律？【问题】原副线圈的电流可能满足何规律？理想变压器输出功率应等于输入功率理想变压器输出功率应等于输入功率即即:U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2I I 1 1/I I 2 2=U=U2 2/U U1 1=n=n2 2/n n1 1P P出出=P P入入理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比成反比I I 1 1/I I 2 2=n=n2 2/n n1 1此公式只适用于此公式只适用于一个副线圈一个副线圈的变压器的变压器原副线圈中电流关系为原副线圈中电流关系为说明说明P P入入P P出出理想变压器（只有一个副线圈时）原、副线圈理想变压器（只有一个副线圈时）原、副线圈的电压，电流，功率间的关系：的电压，电流，功率间的关系：1 1、功率关系：、功率关系：2 2、电压关系：、电压关系：3 3、电流关系：、电流关系：U1、U2、I1、I2各个符号的物理意义？各个符号的物理意义？思考：思考：例例1 1、如图所示，在一个闭合的铁芯上绕有、如图所示，在一个闭合的铁芯上绕有 原原副线圈，其匝数比为副线圈，其匝数比为5 5：1 1，当长为，当长为1m1m的金属棒的金属棒abab以以V=5m/sV=5m/s匀速向左切割匀速向左切割B=0.1TB=0.1T匀强磁场的磁匀强磁场的磁感线的过程中，副线圈的电压表的示数为：感线的过程中，副线圈的电压表的示数为：A、0 B、0.1VC、2.5V D、0.25VA解题关键：解题关键：要注意变压器的工作原理：对交流起作要注意变压器的工作原理：对交流起作用，但对恒定电流不起作用。只有先明确了这点，用，但对恒定电流不起作用。只有先明确了这点，才不会被题文的诸多条件所欺骗。才不会被题文的诸多条件所欺骗。Vab例题例题.2 2一理想变压器，其原线圈一理想变压器，其原线圈22002200匝，副线匝，副线圈圈440440匝，并接一个匝，并接一个100100的负载电阻，如图所的负载电阻，如图所示。示。（1 1）当原线圈接在）当原线圈接在44V44V直流电源电源上时，电直流电源电源上时，电压表示数为压表示数为_V,_V,电流表示数为电流表示数为_A._A.（2 2）当原线圈接在）当原线圈接在220V220V交变电源上时，电压交变电源上时，电压表示数为表示数为_V_V，电流表示数为，电流表示数为_A,_A,此时输入功率为此时输入功率为_W._W.00440.4419.36互感器互感器 A电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器V 仔细观察两个图，思考：电压互感器和电流互感器在工作中有什么区别？小结：小结：1.1.变压器的结构和工作原理变压器的结构和工作原理2.2.理想变压器的理想化模型及功率传输规理想变压器的理想化模型及功率传输规律律3.3.理想变压器的电压和电流变压规律理想变压器的电压和电流变压规律1 1、理想变压器原、副线圈的匝数比、理想变压器原、副线圈的匝数比n n1 1:n:n2 24 4：1 1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀，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，图中电流表速直线运动切割磁感线时，图中电流表A A1 1的示数的示数12mA12mA，则电流表，则电流表A A2 2的示数为（的示数为（）A A3mA B3mA B0 0 C C48mA 48mA D D与负载与负载R R的值有关的值有关B1803 A2 2、一理想变压器，原线圈匝数、一理想变压器，原线圈匝数n n1 1=1100=1100，接，接在电压在电压220V220V的交流电源上，当它对的交流电源上，当它对1111只并联只并联的的“36V36V，60w60w”的灯泡供电时，灯泡正常发的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数光。由此可知副线圈的匝数n n2 2=_=_，通过，通过原线圈的电流原线圈的电流 I I1 1=_=_。3 3、如图所示（、如图所示（1)(2)1)(2)两电路中，当两电路中，当a a、b b两端与两端与e e、f f两端分别加上两端分别加上220V220V的交流电压时，测得的交流电压时，测得c c、d d间与间与g g、h h间的电压均为间的电压均为110V110V。若分别在。若分别在c c、d d两端与两端与g g、h h两端加上两端加上110V110V的交流电压，则的交流电压，则a a、b b间与间与e e、f f间的电压分别为：间的电压分别为：A A、220V220V，220V220V；B B、220V220V，110V110V；C C、110V110V，110V110V；D D、220V220V，0 0。abcdefghB4 4、如图所示，交流电源电压为、如图所示，交流电源电压为U U，理想变压器原、，理想变压器原、副线圈的匝数比为副线圈的匝数比为 n n1 1:n:n2 2=2:1,=2:1,输入、输出电路输入、输出电路分别接有相同的电阻分别接有相同的电阻R R，则副线圈的输出电压为：，则副线圈的输出电压为：A ARRn1n2U1=2U2I1=I2/2 U3=U2/2 U2=解题关键：解题关键：在电压关系式在电压关系式中，中，U1是指变压器原线是指变压器原线圈两端的电压，而题文中圈两端的电压，而题文中的的U并不是我们计算所需并不是我们计算所需要的要的U1。ABCDA1A2V2V1V3