变压器 ppt教学讲解课件

5.4变压器5.4变压器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作电压额定工作电压家用冰箱家用冰箱,洗衣机洗衣机220V220V机床上的照明灯机床上的照明灯36V36V扫描仪扫描仪12V12V防身器防身器3000V3000V手机充电器手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像管黑白电视机显像管 几万伏几万伏录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机显像管彩色电视机显像管 十几万伏十几万伏 但我们国家民用统一供电均为但我们国家民用统一供电均为220V220V，那么如何使这些额，那么如何使这些额定电压不是定电压不是220V220V的电器设备正常工作的呢？的电器设备正常工作的呢？用电器额定工作电压用电器额定工作电压家用冰箱,洗衣机220V 发电站的巨型变压器发电站的巨型变压器 民用的变压器民用的变压器第四节、变压器 发电站的巨型变压器 第四节、变压器第四节、变压器一、变压器的构造一、变压器的构造1示意图示意图2电路图中符号电路图中符号3构造构造(1)闭合铁芯(2)原线圈(初级线圈)：其匝数用nl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第四节、变压器一、变压器的构造1示意图2电路图中符号3二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理：（互感）：（互感）原线圈中交变电流原线圈中交变电流铁芯中产生交变磁通量铁芯中产生交变磁通量副线圈中产生感应电动势副线圈中产生感应电动势E2 副线圈中交变电流副线圈中交变电流铁芯中产生交变磁通量铁芯中产生交变磁通量原线圈中产生感应电动势原线圈中产生感应电动势E1 1、能量转化：、能量转化：电能电能磁场能磁场能电能电能 2、理想变压器：、理想变压器：（1）变压器铁芯内无漏磁（）变压器铁芯内无漏磁（电能完全转化电能完全转化）（2）原、副线圈不计内阻（）原、副线圈不计内阻（线圈不发热线圈不发热）二、变压器的工作原理：（互感）原线圈中交变电流铁芯中产生交三、理想变压器的三、理想变压器的变压规律变压规律 设：原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，穿过线圈的磁通量的变化率为/t则：原线圈的电动势为则：原线圈的电动势为E1n1/t 副线圈的电动势为副线圈的电动势为E2n2/t得：E1/E2n1/n2又：U1E1 U2E2U1/U2=n1/n2理想变压器原副线圈的端电压之比等于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比这两个线圈的匝数比当n2n1时：U2U1（升压变压器升压变压器）当n2n1时:U2U1 （降压变压器降压变压器）三、理想变压器的变压规律 设：原线圈的匝数为n变压器的原副线圈的电流变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？之间又有什么关系呢？提示：提示：实际的变压器实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失，但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率效率能达到9799.5，这样的变压器我们可以认为是理想变理想变压器压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率 P入入P出出请同学们推道出理想变压器的变流规律变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？提示：实四、理想变压器的四、理想变压器的变流规律：变流规律：推导：P入P出 I1U1I2U2 又：U1/U2=n1/n2 得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2）变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流跟它们的匝数成反比跟它们的匝数成反比 电压电压高高的线圈匝数的线圈匝数多多，通过的电流，通过的电流小小，可以用，可以用 较较细细的的 导线绕制，导线绕制，电压电压低低的线圈匝数的线圈匝数少少，通过的电流，通过的电流大大，应当用，应当用较较粗粗的导线绕制的导线绕制 四、理想变压器的变流规律：推导：P入P出 I1U1I2UU U1 1I I1 1I I2 2n n1 1n n2 2U U2 2R R输入输出电压、电流、功率大小之间的因输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系果关系 5.输入功率输入功率P1由输出功率由输出功率P2决定；决定；P1P21.U1由电源决定；由电源决定；2.U2由由U1和匝数比决定；和匝数比决定；U2n2/n1U13.I2由由U2和负载决定；和负载决定；I2U2R4.I1由由I2和匝数比决定；和匝数比决定；I1n2/n1I2U1I1I2n1n2U2R输入输出电压、电流、功率大小之间的例1v关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是()vA.原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有效地传送电能磁场能的损失，有效地传送电能.vB.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线圈短路，造成危险圈短路，造成危险.vC.变压器不改变交流电的频率，只改变电压变压器不改变交流电的频率，只改变电压vD.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈也有电压输出也有电压输出.ACD例1关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是(如图，一台理想变压器，原线圈如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副匝，副线圈线圈440匝，并接一个匝，并接一个100的负载电阻若把的负载电阻若把原线圈接在原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数交流电源上，则电压表示数为为_V,电流表示数为电流表示数为_A例2若上面接的是若上面接的是220V恒定电流电源恒定电流电源电压表示数电压表示数 V,V,电流表示数电流表示数 A A440.4400 如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440匝例3 如图如图14-18所示是一个理想变压器所示是一个理想变压器,K为单刀双掷电为单刀双掷电键键,P是滑动变阻器滑动触头是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端的为加在原线圈两端的电压电压,I I1为原线圈上的电流强度为原线圈上的电流强度,则则()A.A.保持保持U U1 1及及P P的位置不变的位置不变,K,K由由a a合在合在b b时时,I,I1 1将增大将增大B.B.保持保持P P的位置及的位置及U U1 1不变不变,K,K由由b b合在合在a a时时,R,R消耗的功消耗的功率减小率减小C.C.保持保持U U1 1不变不变,K,K合在合在a a处处,使使P P上滑上滑I I1 1将增大将增大 D.D.保持保持P P的位置不变的位置不变,K,K合在合在a a时时,若若U U1 1增大增大,I,I1 1将增大将增大ABDABD例3 如图14-18所示是一个理想变压器,K为单刀双掷五、几种常用的变压器五、几种常用的变压器1 1、自耦变压器、自耦变压器特点：只有一个线圈，可升压，也可降压特点：只有一个线圈，可升压，也可降压2 2、调压变压器、调压变压器特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节五、几种常用的变压器1、自耦变压器特点：只有一个线圈，可升压思考：一般来说，交流电压在输送的时候电压很一般来说，交流电压在输送的时候电压很高，电流也相对较大，这样就要求有很高，电流也相对较大，这样就要求有很大量程大量程的电表才能进行测量，但是用大量程电表去测的电表才能进行测量，但是用大量程电表去测量，一方面量，一方面不安全不安全，另一方面，制作的，另一方面，制作的技术要技术要求也很高求也很高，不合实际。，不合实际。有什么办法可以克服这个困难呢？有什么办法可以克服这个困难呢？思考：一般来说，交流电压在输送的时候电压很高，电流也相对较大3 3、互感器、互感器分类：电压互感器和电流互感器分类：电压互感器和电流互感器3、互感器分类：电压互感器和电流互感器补1v一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍倍 （）vA.次级线圈的匝数增加为原来的次级线圈的匝数增加为原来的2倍倍vB.初级线圈的匝数增加为原来的初级线圈的匝数增加为原来的2倍倍vC.负载电阻变为原来的负载电阻变为原来的2倍倍vD.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍倍补1一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使补2v在图所示的电路中，理想变压器的变压比为在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2 1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和和L4恰能正常工作，那么恰能正常工作，那么 （）vA.L1和和L2都能正常工作都能正常工作vB.L1和和L2都不能正常工作都不能正常工作vC.L1和和L2中只有一个能正常工作中只有一个能正常工作vD.条件不足，无法判断条件不足，无法判断补2在图所示的电路中，理想变压器的变压比为21，四个灯泡完六、补充六、补充一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系流关系（1 1）电压关系）电压关系（2 2）电流关系）电流关系根据P入=P出，I I1 1U U1 1=I=I2 2U U2 2+I+I3 3U U3 3I I1 1n n1 1=I=I2 2n n2 2+I+I3 3n n3 3六、补充一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系（1例4 如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为n1 n2 n3=10 5 1，其中，其中n1作为原线圈接到作为原线圈接到220V交流电源上，两个副线圈分别与交流电源上，两个副线圈分别与R2和和R3组成闭合组成闭合回路，已知通过回路，已知通过R3的电流的电流I3=2A，电阻，电阻R2=110欧，欧，则通过则通过R2的电流是多少？原线圈中的电流是多少的电流是多少？原线圈中的电流是多少？例4 如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为n1n