变压器综合分析计算模板Word格式.docx
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教学目标
1.知识与技能
1.了解变压器的构造及几种常见的变压器.
2.理解变压器的工作原理.
3.掌握理想变压器的功率关系，并能导出原、副线圈的电流关系.
2.过程与方法
理想变压器的电压与匝数的关系，并能用它来分析解决相关问题
三.情感态度价值观
通过贴近生活的变压器知识，体验理论联系实际的乐趣
教学重点
变压器的电压关系
教学难点
变压器的功率关系
教学过程
、复习预习
互感现象
1.
互感：
两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈
2.
互感的应用和危害
（2）危害：
影响电路的正常工作.
二、知识讲解
课程引入:
把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到学生电源的两个交流接线柱，另一个
线圈连到小灯泡上，如图所示.接通电源，灯泡能发光.这说明了什么?
考点/易错点1理想变压器的特点及规律
1.理想变压器的特点
（1）原、副线圈的电阻不计，不产生热量;
（2）变压器的铁芯无漏磁;
⑶在铁芯内产生的感应电流即产生的热量不计.
2.电动势关系
△①
由于互感现象’且没有漏磁’原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的-，根据法拉第电磁感应定律有
△①△①Eini
E1F石，E2F石，所以孑二
3.
电压关系
UiU2U3
当有n组线圈时，则有：
—=—=—
nin2n3
=I2U2+I3U3+…得lini=l2n2+I3n3+…
考点/易错点
2理想变压器的制约关系和动态分析
1.电压制约:
当变压器原、副线圈的匝数比（ni/n2）一定时，输出电压U2由输入电压Ui决定，即U2
当变压器原、副线圈的匝数比（ni/n2）一定，且输入电压Ui确定时，原线圈中的电流Ii
由副线圈中的输出电流I2决定，即Ii=n2l2/n1.
3.负载制约：
（1）变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2=P负1+P负2+…
⑵变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，|2=P2/U2；
（3）总功率Pn=P线+P2，即变压器的输入功率是由输出功率决定的.
4.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
n1、n27U2
（1）原、畐懺圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是
（2）负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是
精析
【例题1】如图中理想变压器原、副线圈匝数之比ni:
n2=4:
1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安
培表Ai的读数是12毫安，那么安培表A2的读数是（A
B.3毫安
【答案】A
【解析】当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生恒定的
电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，故选A.
【例题2]一理想变压器原、副线圈的匝数比为副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头,
10:
1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,下列说法正确的是（
A.副线圈输出电压的频率为50Hz
B.副线圈输出电压的有效值为31V
C.P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D.P向右移动时，变压器的输出功率增加
311
-311
U/V
P
ZHi
fl
【答案】AD
n2
-=50Hz，选项A正确；
由—=—可得：
U2=—U1=22V,sU2n2n1
B错误.P向右移动时，畐U线圈的电阻减小，畐懺圈输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的
电流也增大，而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C错误.P向右移动时，副线圈的电阻减
小，副线圈输出电压不变，所以变压器的输出功率增加，D正确.故选AD.
【例题3】如图所示为理想变压器.原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2=50匝，n3=100匝,
“12V4W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发
L1是“6V2W”的小灯泡，L2是光，那么原线圈中的电流为（）
1
A.—A
60
B.—
30
C.—A
20
D.—
10
m®
Li
flj*Li
【答案】C
U1n1n11000
【解析】卩出=2W+4W=6W,由P入=卩出，得I1U1=6W,又—=—,所以U1=—U2=
U2n2n250
61
X6V=120V，所以I1=A=—A.故选C.
12020
【例题4】图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Q,A、V为理想电流表和
电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V,下列表述正确的是（）
A.电流表的示数为2A
B.原、副线圈匝数比为1：
2
C.电压表的示数为电压的有效值
D.原线圈中交变电压的频率为100Hz
【答案】AC
U1n1n1
【解析】由题图乙可知原线圈两端电压的有效值U1=220V,由-=-，可得原副线圈匝数之比幕
U1220U110
U=110=2:
1，故B错误.电流表示数与电压表示数都为有效值，故C正确.电流表示数I=~R=55
11
A二2A'
故A正确■由题图乙可知“0.02s，所以交变电压的频率为赢HZ=50HZ，D错
误.故选AC.
四、课程小结理想变压器的特点及规律
1.理想变压器的特点
3.电压关系
4.功率关系
5.电流关系
理想变压器的制约关系和动态分析
1.电压制约
2.电流制约
3.负载制约
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