高中物理选修3-2《变压器》PPT课件.ppt

1、 5.45.4变压器变压器313313班班 姚小顿姚小顿学习目标：学习目标：1.知道变压器的结构，符号，原理，公式知道变压器的结构，符号，原理，公式2知道变压器的应用：两种互感器的作用和电知道变压器的应用：两种互感器的作用和电路连接路连接3能应用变压器的基础知识解决一些基础知识能应用变压器的基础知识解决一些基础知识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随身听随身听3V3V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手手 机机 充充 电电器器4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像

2、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 十几万伏十几万伏我我们国家民用统一供电均为们国家民用统一供电均为220V220V，如，如何使这些额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？变压变压器就是改变交流电压的设备器就是改变交流电压的设备几种常见的变压器几种常见的变压器1、变压器的构造变压器的构造U1U2 n1n2原原线线圈圈副副线线圈圈铁铁芯芯（1 1）闭合）闭合铁芯（铁芯（绝绝缘的硅缘的硅钢片叠钢片叠合而成）合而成）（2 2）原线圈（）原线圈（又叫又叫初级线圈）：初级

3、线圈）：跟电源相连，用绝缘线绕成的跟电源相连，用绝缘线绕成的,其其匝数用匝数用n n1 1表示表示（3 3）副线圈（）副线圈（又叫又叫次级线圈）：次级线圈）：跟负载相连，用绝缘线绕成的跟负载相连，用绝缘线绕成的,其其匝数用匝数用n n2 2表示表示（4 4）输入电）输入电压压U U1 1，输，输出电出电压压U U2 2.2 2、电、电路图中符号路图中符号n1n2铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘n1n2或或者者3、变、变压器压器的原理的原理原线圈通过交变电流时，在铁芯中会产生交变磁场，原线圈通过交变电流时，在铁芯中会产生交变磁场，这个交变磁场穿过了原、副线圈，原、副线圈由于这个交变磁场穿过了

4、原、副线圈，原、副线圈由于磁通量变化产生了感应电动势磁通量变化产生了感应电动势U1U2 n1n2原、副线圈中产生的感应电动势分原、副线圈中产生的感应电动势分别是：别是：若不考虑原副线圈的内阻，则若不考虑原副线圈的内阻，则U U1 1=E=E1 1；U U2 2=E=E2 2，则，则：理想变压器原副线圈的理想变压器原副线圈的端电压之比端电压之比等于等于这两个线圈的这两个线圈的匝数之比匝数之比n n2 2 n n1 1 U U2 2U U1 1 -升压变压器升压变压器n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1 -降压变压器降压变压器 如果在能量转化的过程中能量损失很小，如果在能量转化的

5、过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻能够略去原、副线圈的电阻，铁芯中电磁能，铁芯中电磁能量损失以及漏磁，这量损失以及漏磁，这样的变压器我们称之为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理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。型。4、理、理想变压器想变压器 实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%99%，所以理论研究时我们把它当成，所以理论研究时我们把它当成100%（理（理想变压器）是没有问题的。想变压器）是没有问题的。5、理想

6、变压器理想变压器的电流规律的电流规律理理想变压器输出功想变压器输出功率等率等于输入功率于输入功率即即:U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2P出出=P入入I1I2n1n2U1U2 理理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比数成反比变压器工作时，高压线圈匝数多而通过的变压器工作时，高压线圈匝数多而通过的电流小，可电流小，可用耐流值较小的较细导用耐流值较小的较细导线绕制；线绕制；低压线圈匝数少而通过的电流大，应当低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用用耐流值较大的耐流值较大的较粗导较粗导线绕制线绕制。这。这也是判定也是判定高压线圈和低压线圈的一种方法。高

7、压线圈和低压线圈的一种方法。此公式只适用于此公式只适用于一个副线圈一个副线圈的变压器的变压器6、几种常用变压器几种常用变压器（1 1）自）自耦变压器耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器升压变压器n1n2U1U2降压变压器降压变压器自耦变压器的自耦变压器的原副线圈共用一原副线圈共用一个线圈个线圈（2 2）互）互感器感器A电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器V使用时把原线圈与使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数数多于副线圈匝数使用时把原线圈与使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数数少于副线圈匝数当堂练习：1、对理想变压器

8、的说法正确的是（）A高压线圈匝数多、电流大、用耐流值大的粗导线绕制B低压线圈匝数少、电流小、用耐流值小的细导线绕制C高压线圈匝数多、电流大、用耐流值小的细导线绕制D低压线圈匝数少、电流大、用耐流值大的粗导线绕制D2、理想变压器原副线圈两侧一定相同的物理量有（）A交变电流的频率 B交变电流的功率C磁通量的变化率 D交变电流的最大值ABC3 3、一一台台理理想想变变压压器器，其其原原线线圈圈22002200匝匝，副副线线圈圈440440匝匝，并并接接一一个个100100的负载电阻，如上图所示。的负载电阻，如上图所示。（1 1）当当原原线线圈圈接接在在44V44V直直流流电电源源上上时时，电电压压表

9、表示示数数为为_V_V，电电流流表表示数为示数为_A_A；（2 2）当当原原线线圈圈接接在在u=2202 u=2202 sin100 sin100 t t交交流流电电源源上上时时，电电压压表表示示数数为为_V_V，电流表示数为，电流表示数为_._.（1）0，0（2）44，0.44，19.364 4、如如右右图图所所示示为为理理想想变变压压器器,原原线线圈圈的的匝匝数数为为1000 1000 匝匝,两两个个副副线线圈圈n n2 2=50=50 匝匝,n,n3 3=100=100 匝匝,L,L1 1是是“6 6 V,2 V,2 W W”的的小小灯灯泡泡,L,L2 2是是“12 12 V,4 V,4 W W”的的小小灯灯泡泡,当当n n1 1接上交流电压时接上交流电压时,L,L1 1 L L2 2都正常发光都正常发光,那么原线圈中的电流为那么原线圈中的电流为 ()()C小结：小结：1.1.变压器的结构和工作原理变压器的结构和工作原理2.2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.3.理想变压器的变压和变流规律理想变压器的变压和变流规律