微课变压器改进

,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,变压器,学习目标,：,1,知道变压器的构造，知道变压器的工作原理。,2,理解理想变压器正常工作时的几个关系，能应用它分析解决有关问题。,重点,： 变压器正常工作时的几个关系及其应用,1,电击枪（电棒）,原理：通过,变压器,瞬间产生高压脉冲，击晕所接触生物或导致其休克，达到防身目的。,利用高压发生器及可充电池供电产生,4,万伏以上的强电击，使侵犯者产生一种强烈的触电感觉，全身麻木，浑身无力，瞬间丧失作恶能力，而这种高压低流的工作原理是不会造成任何伤害的。,2,照明灯电压,220伏,（中国电压标准）,机床上照明灯额定电压,36伏,随身听,额定电压,3,伏,手机充电器额定电压,3.75,伏,电视机显像管却需要,十几万伏,电压,远距离输电,需要,几十万伏,电压,交流便于改变电压，以适应各种不同的需要,变压器就是改变,交流,电压的设备,3,几种常见的变压器,4,认真阅读课本,p40,页,p42,页回答下列问题,1,、变压器的构造如何？变压器的原理是什么？,2,、原、副线圈不套在闭合铁芯上，是否仍然存在互感现象？,3,、若从能的转化角度看，变压器是怎样转化和传输能量的,？,4,、变压器工作时有没有能量损失？理想变压器有什么特点？,5,一、,变压器的构造,1.,示意图,U,1,U,2,n,1,n,2,2.,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,.,原线圈,副线圈,铁芯,6,3.,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,2,7,二、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,R,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,2,0,8,原线圈,接交流电,在铁芯中产生变化的磁通量,在铁芯中产生变化的磁通量,副线圈,有交流电,原线圈产生感应电动势,副线圈产生感应电动势,互感原理,二、变压器的工作原理,9,1,、变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了,：,电能,磁场能,电能,(,U,1,、,I,1,) (,变化的磁场,) (,U,2,、,I,2,),问题：若给原线圈接直流电压,U,1,副线圈电压,U,2,?,探究,1,：使用可拆变压器有不闭合到闭合，观察接在副线圈两端的小灯泡的亮度变化,?,试分析原因？,探究,2,：做过实验的变压器铁芯用手触摸有什么感觉？说明了什么？触摸变压器的原副线圈有什么感觉？说明什么？,10,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,。,2,、理想变压器,注意：,原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化率时刻都相等,11,三、理想变压器的规律,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,1,1,/ t,1,E,2,=n,2,2,/ t,2,若不考虑原副线圈的内阻则,U,1,=E,1,U,2,=E,2,磁通量变,化,率,相同,12,1,、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,13,2.,理想变压器输出功率应等于输入功率,即,:,U,2,I,2,=U,1,I,1,P,出,=,P,入,14,3,、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,变压器工作时，高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制；低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制。 这也是判定高压线圈和低压线圈的一种方法。,15,四、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,16,2.,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,17,1,、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,课堂练习,解析：变压器只能工作于,交流,电路，不能工作在恒定电流和恒定电压的电路，导体棒向左,匀速,切割磁感线时，在线圈,n,1,中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈,n,2,的磁通量变化，在副线圈,n,2,上无感应电动势出现，所以,A,2,中无电流通过。,18,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,2,、 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,19,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；,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,P,入,=,P,出,20,一、变压器的构造,1,示意图,2,电路图中符号,3,构造：闭合铁芯、原线圈、副线圈,二、变压器的工作原理：,1,、互感现象,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及变流规律：,四、常用变压器：,自耦变压器、,互感器,小结,（只适用于,一个副,线圈,的变压器）,21,谢谢大家,22,六、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,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：,23,【,例,1】,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。,解析：对于理想变压器，输入功率与输出功率相等，则有,I,1,n,1,I,2,n,2,I,3,n,3,I,1,（,I,2,n,2,I,3,n,3,）,n,1,（,160,4600,）,1100,2.24A,24,例,2,、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,解：（,1,）由于两灯均正常发光，,所以有：,U,2,=6V,，,U,3,=12V,根据原、副线圈电压与匝数的关系，有：,U,1,/U,2,=n,1,/n,2,n,1,= U,1,n,2,/U,2,=1320,匝。,U,3,/U,2,=n,3,/n,2,，,n,3,= U,3,n,2,/U,2,=72,匝。,（,2,）根据能量守恒，有,P,入,=P,出,。即,I,1,U,1,=P,2,+P,3,，,则,I,1,=,（,P,2,+P,3,）,/U,1,=0.095A,25,练习,如图所示，理想变压器的原线圈接上,220V,交流电压，副线圈有,A,、,B,两组，,A,组接,4,的电阻，,B,组接规格为,“,10V24W,”,的灯泡。已知,A,组的线圈匝数为,30,匝，两端电压为,6V,，灯泡正常发光，求原线圈的匝数和电流。,26,