5-4变压器课件

在输电过程中，电压必须进行调整。照明灯电压------220伏机床上照明灯------36伏半导体收音机电源电压不超过10伏大型发电机交流电压------几万伏电视机显像管却需要10KV以上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一、变压器的构造1.示意图U1U2∽n1n2∽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？U1U2∽n1n2∽n1n2n1n2无铁芯有铁芯二、变压器的工作原理原线圈副线圈铁芯∽U1U2n1n2∽若给原线圈接直流电压，U副线圈电压U2？在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象。互感现象是变压器工作的基础。变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能---磁场能---电能的转换三、理想变压器的变压规律㈠理想变压器：由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转化的过程中损失很小，如果能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器称之为理想变压器。是物理学中的一种理想化模型。U1U2∽n1n2∽理想变压器特点：（1）铁芯无漏磁，电磁能量损失不计。（2）原、副线圈电阻不计。（即能量无损失）原线圈通以变化的电流时,会产生变化的磁场,磁通量是全部集中在铁芯内,不管闭合铁芯上绕多少匝线圈,穿过每组线圈的磁通量的变化率相同的.㈡理论推导U1U2∽n1n2∽即单匝线圈产生的感应电动势一定是相等的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：E1=n1/tE2=n2/tE1/n1=E2/n2原线圈回路有：U1=E1副线圈回路有：U2=E2U1U2∽n1n2∽若不考虑原副线圈的内阻2121nnUU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此公式对同一变压器的任意两线圈均适应1、当n2n1时，U2U13、当n2n1时，U2U12、当n2=n1时，U2=U12121nnUU——升压变压器——等压变压器——降压变压器U1U2∽n1n2∽四、理想变压器的变流规律理想变压器输出功率应等于输入功率即:U1I1=U2I2P出=P入此公式只适用于有一个副线圈的变压器，对有多个副线圈的变压器不适应1221nnIIU1U2∽n1n2∽【例1】理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝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A1的示数12mA，则电流表A2的示数为————（）A．3mAB．0C．48mAD．与负载R的值有关解析：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。1803A【例2】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=______。(1)U1=220V,U2=36V,U1/U2=n1/n2(2)I2=P2/U2=660/36A,I1/I2=n2/n1或P1=P2=660W,I1=P1/U1U1I1I2n1n2U2R变压器电压、电流、功率大小之间的决定关系6.输入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P21.U1由电源决定；2.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U14.I2由U2和负载决定；I2＝U2／R5.I1由I2和匝数比决定；I1＝n2/n1·I2AV~R1R2SA.U增大、I增大、PR1增大C.U减小、I减小、PR1减小D.U不变、I减小、PR1不变B.U不变、I减小、PR1增大【例3】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PR1将分别（）D练习4、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4:1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相等。ab端加一交流电压U后，（1）两电阻消耗的功率之比为多少？（2）两电阻两端电压之比为多少？（3）B电阻两端电压为多少？n1n2BAUab（1）1:16（2）1:4（3）UB=174U四、理想变压器的变流规律理想变压器输出功率应等于输入功率即:U1I1=U2I2P出=P入此公式只适用于有一个副线圈的变压器，对有多个副线圈的变压器不适应变压器工作时，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。1221nnII