上课 5.4《变压器》课件2 新人教版选修3-2

0.44 A V
若上面接的是220V直流电源呢？ 若上面接的是220V直流电源呢？ 220V直流电源呢
电压表示数____V,电流表示数 0 电流表示数_____A 电压表示数 0 电流表示数
【例2】理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝ 理想变压器原、副线圈的匝数比n 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 的示数12mA 12mA， 运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA， 则电流表A 的示数为———— ————（ 则电流表A2的示数为————（ ） B B． C． D．与负载R A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R 的值有关
A
1
U1
n1 n2 L2 L3 L4
三、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， 一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原 线圈匝数为n 两个副线圈的匝数分别为n 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U 相应的电压分别为U1、U2和U3，相应的电流分别 根据变压器的工作原理可得： 为I1、I2和I3，根据变压器的工作原理可得：
二、变压器的工作原理 ------互感现象 互感现象 变压器通过闭合铁 芯，利用互感现象实 现了电能（ 现了电能（U1、I1） 到磁场能（ 到磁场能（变化的磁 场）再到电能（ U2、 再到电能（ 转化。 I2）转化。
U2
∽ U1
n1
n2
∽
副 原 线 线 铁芯 圈 圈 互感现象：在原副线圈中由于有交变电 互感现象：在原副线圈中由于有交变电 而发生的互相感应现象。 流而发生的互相感应现象。 若给原线圈接直流电压， 副线圈电压 副线圈电压U 若给原线圈接直流电压，U副线圈电压U2 ？ 直流电压
输出电压： （4）输入电压：U1; 输出电压：U2. 输入电压：
3.电路图中符号
U2 ∽
铁芯与线圈互相绝缘 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 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， 变压器原副线圈不相通，那么在给原线 圈接交变电压 交变电压U 副线圈电压U 圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎 样产生的？ 样产生的？
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n1中通过的是恒定电流，不能引 起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈 n2上无感应电动势出现，所以A2中无电 流通过。
练习1.一理想变压器，原线圈匝数n =1100， 练习1.一理想变压器，原线圈匝数n1=1100， 1.一理想变压器 接在电压220V的交流电源上，当它对11只并 接在电压220V的交流电源上，当它对11只并 220V的交流电源上 11 联的“36V，60w”的灯泡供电时 的灯泡供电时， 联的“36V，60w 的灯泡供电时，灯泡正常 180 发光。由此可知副线圈的匝数n =_____， 发光。由此可知副线圈的匝数n2=_____，通 3A =______。 过原线圈的电流 I1 =______。
几种常见的变压器
一、变压器的构造 1.示意图 1.示意图
原 线 圈
2.构造： 2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘 构造 铁 硅钢片叠合而成） 硅钢片叠合而成）
芯
n2 U2 ∽
∽ U1
n1
（2）原线圈（初级线 原线圈（ ）：其匝数用 其匝数用n 副 圈）：其匝数用n1表示
线 圈
（3）副线圈（次级线 副线圈（ 圈）：其匝数用n2表示 ）：其匝数用n 其匝数用
例2、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 ， 、 ， 的灯泡分别接在两副线 圈上均正常发光， 圈上均正常发光，求： （1）原线圈的匝数为 1和另一副线圈的匝数n3. ）原线圈的匝数为n 和另一副线圈的匝数 （2）原线圈的电流 1。 ）原线圈的电流I
U1 n1 = −−−−−−−(1) U2 n2
U1 n1 = − − − − − − − ( 2) U3 n3
由（ ）（2）式得： 1
U 2 n2 ＝ − − − − − −(3) U 3 n3
根据P入＝P出得
I1U1＝I 2 U 2＋I3 U 3 --------（4）
将（ ）（3）式代入（4）式得 1
1）由于两灯均正常发光， 解：（1）由于两灯均正常发光， 所以有： 所以有：U2=6V，U3=12V ，
n3 n1 I1U 2 = I 2U 2 + I 3U 2 n2 n2
∴ I1n1 = I 2 n2 + I 3n3
【例1】一台理想变压器原线圈匝数n1＝1100 一台理想变压器原线圈匝数n 两个副线圈的匝数分别是n 60匝 匝，两个副线圈的匝数分别是n2＝60匝，n3＝ 600匝 若通过两个副线圈中的电流分别为I 600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I2 1A， 4A，求原线圈中的电流。 ＝1A，I3＝4A，求原线圈中的电流。 解析：对于理想变压器， 解析：对于理想变压器，输入功率与输出 功率相等，则有I 功率相等，则有I1n1＝I2n2＋I3n3 ＝（I ）／n ＝（1 60＋ 600） I1＝（I2n2＋I3n3）／n1＝（1×60＋4×600） 1100＝ ／1100＝2.24A
（1）1:16 （2）1:4
4U （3） UB= 17
a U b
A B
n1
n2
一、变压器的构造 1．示意图 2．电路图中符号 构造： 3．构造：
小结
二、变压器的工作原理： 变压器的工作原理： 互感现象： 1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生 的互相感应现象 能量转化：电能→磁场能→ 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 U1/U2=n1/n2 四、理想变压器的变流规律： 理想变压器的变流规律： I1/I2=n2/n1 五、常用变压器
四、理想变压器的变流规律 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？ 1.理想变压器输出功率应等于输入功率 1.理想变压器输出功率应等于输入功率 即: P出= P入 U1I1=U2I2
I 1/ I 2= U2 / U1= n2 / n1
2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝 2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝 数成反比 I 1/ I 2= n2 / n1 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 变压器工作时， 电流小，可用较细的导线绕制； 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， 匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导 线绕制。 线绕制。 这也是判定高压线圈和低压线 圈的一种方法。 圈的一种方法。
若不考虑原副线圈的内阻， 若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2 则：U1/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 端电压之比 这两个线圈的匝数之比 这两个线圈的匝数之比 U1/U2= n1/n2 -----升压变压器 n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 -----降压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
三、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： 电动势分别是： ∆Φ/ E1=n1∆Φ/ ∆t E2=n2∆Φ/ ∆t ∆Φ/ 原线圈回路有：U1− E1=I1r1≈ 0 原线圈回路有：
I1
I2 n2 U2
U1 n1
E1/n1= E2/n2 则 U 1 =E1 则U2=E2
E 副线圈回路有： 副线圈回路有： 2=U2 +I2r2 ≈U2
第五章《交变电流》 第五章《交变电流》
第四节 《变压器》
照明灯电压------220伏 伏 照明灯电压 机床上照明灯------36伏 机床上照明灯 伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 半导体收音机电源电压不超过 伏 大型发电机交流电压------几万伏 大型发电机交流电压 几万伏 远距离输电------几十万伏 远距离输电 几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 电视机显像管却需要 以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要 交流便于改变电压， 变压器就是改变交流电压的设备 变压器就是改变交流电压的设备 交流
补充内容
一、几种常用变压器 1.自耦变压器 1.自耦变压器
P
问题： 问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？ 现变压的变压器？ 自耦变压器的 原副线圈共用一 个线圈
n2
U1
A B
U2
U1
n1
n2 U 2
U1
n1
U2
降压变压器
升压变压器
2.互感器 2.互感器
V
A
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
减小、 减小、 不变、 减小、 C. U 减小、I 减小、P1 减小 D. U 不变、I 减小、P1 不变
A
S
D
~
V
R1 R2
练习、 如图所示， 一理想变压器原、 练习 、 如图所示 ， 一理想变压器原 、 副线圈的匝 数比为n 数比为 1 ： n2=3： 1， 有四只相同的灯泡连入电路 ： ， 泡L 中 ， 若 灯 泡 2 、 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 、 D、不能确定 、 L1
解：
U1 n1 U2 = n2 P2 I2= U 2 220 1100 36 = n2 n2=180
n2 P 2 n2 11× I1 = n I2 = n U = 180×11×60 所以： 所以： 1100×36 1 1 2 =3A