3-2__5.4《变压器》2013
物理：5.4《变压器》教案(新人教版选修3-2)
变压器一、素质教育目标(一)知识教学点1．了解变压器的构造及工作原理。
2．掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。
3．掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)能力训练点1．通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。
2．从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。
3．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
(三)德育渗透点1．通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
3．培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度。
二、重点、难点、疑点及解决办法1．重点变压器工作原理及工作规律。
2．难点(1)理解副线圈两端的电压为交变电压。
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系。
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。
3．疑点变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈。
4．解决办法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系。
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
三、课时安排3课时四、教具准备可拆式变压器、投影交流电流表(2只)、投影交流电压表(2只)、导线若干学生电源、小电珠(5只、2.5V，0.3A)、电键(4只)五、学生活动设计1．通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程，使学生获得新知识。
2．通过提问引发学生思考，并应用学到的知识来解决实际问题。
4．通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。
六、教学过程(一)明确目标通过实验得出变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)整体感知这节内容承上启下，它是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，体现出了交变电流的优点，为电能输送奠定了基础。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程1．引入新课幻灯打出一组数据从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同，可我们国家民用统一供电均为220V，那这些元件是如何正常工作的呢？出示已拆录音机，指出变压器。
高二物理资料——5.4变压器
主备人：
高二物理学案
课型：
时间：
学习目标 ：1、知道变压器的构造,理解变压器的工作原理. 2、理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系。 3、知道几种常见的变压器。 4、 了解理想化模型在物理学研究中的重要性， 了解变压器在生活中的应用。 重点：理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系 难点：探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系 学习过程及内容 一、学前准备 请简述什么是互感现象？ 二 、 自 主 探 究 1 、 变 压 器 的 结 构 躬身自省
2
3、如图，理想变压器原副线圈的匝数比为 4:1，原线圈接入一电压为 U=U0sinω t 的交流电源，副线圈接一个 R=27.5Ω 的负载电阻。若
U0 220 2 V， 100 rad/s，则下述结
论正确的（ ） A.副线圈中电压表的读数为 55V
1 B.副线圈中输出交流电的周期为 100 s
8、如图所示，理想变压器原线圈的匝数为 1100 匝，两副线圈的匝数分 别为 50 匝和 100 匝，L1 是“6V 2W”的小灯泡，L2 是“12V 4W”的小灯 泡。当 n1 接上交变电压时，L1、L2 都正常发光，则原线圈中的电流多大？
n2
~
L1 L2
n1
n3
9.一台理想变压器， 当原线圈接220V 交流电源时， 副线圈的输出电压是 11V，如果保持原线圈的电压不变，将副线圈拆去 18匝后，副线圈两电 压降为8V，则原线圈的匝数为多少？
10.一台理想变压器原、 副线圈匝数比为10： 线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已 知导线总电阻 r=0.5Ω ,试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连 接才能使这些小灯都正常发光？
5.4 换流变压器
5、直流偏磁
运行中的换流变压器阀侧及交流网侧绕组的电流，包含有直流分 量，使换流变压器产生直流偏磁现象，导致变压器损耗、温升及 噪音都有所增加。 但直流偏磁电流相对较小，一般不会对安全造成影响。
6、试验
除了与普通交流变压器一样的试验外，还有直流方面的试验：直 流电压试验、直流电压局部放电试验、直流电压极性反转试验等。
缺点： 1）阀厅面积增大
2）增加换流变压器的制造难度 3）换流变压器运行维护条件较差
4）更换备用换流变压器不方便
备注：此种接线方式适用于各种环流变压器型式 2.换流变压器双边插入阀厅布置 （雷同单边插入）
3.换流变压器脱开阀厅布置
（与单边插入相反）
四、实例
葛南及天广直流工程换流变压器的结构型式有以下几种方案
另外，直流全压起动以及极性反转，都会造成换流变压器的绝缘 结构远比普通的交流变压器复杂。
3、谐波
换流变压器在运行中有特征谐波电流和非特征谐波电流流过。 变压器漏磁的谐波分量会使变压器的杂散损耗增大，有时还可能 使某些金属部件和油箱产生局部过热现象。
对于有较强漏磁通过的部件要用非磁性材料或采用磁屏蔽措施。
谢谢大家！
5.4 换流变压器
整体结构
高压套管 ABB GOE 储油柜 阀侧套管 ABH GGF components
components
中性点套管 ABB components
梯子
快速压力释放发 冷却器 千斤顶
器身结构
HV 屏蔽管
阀侧均压球 有载开关
芯柱1
芯柱2
一、 换流变压器的功能
1）参与实现交流电与直流电之间的相互变换 2）实现电压变换
3-2,5.4变压器
现在，由于在材料和技术上采取了许多有效措施，实 际变压器的效率都很高，特别是大型变压器，效率可 达97%-99.5%，所以理论研究时我们把它当成100%－－ 理想变压器(即没有能量损失的变压器)。
理想变压器：磁感线全部集中在铁芯 线圈导线无电阻 铁芯不产生涡流 线圈感抗无穷 副线圈空载时原线圈i是零
P2=U2I2
U1
U2
所以
I1 U 2 n2 = I 2 U 1 = n1
结论：原.副线圈中的电流之比跟 它们的线圈匝数成反比。
小结：变压器三种关系
U1 n1 电压： U n 2 2
I1 n2 电流： I2 n1
功率： P1=P2
5.几种常用的变压器
1）自耦变压器
2）调压变压器
3）互感器
5.4
变压器
复习
• • • • • • 描述交流电的物理量 有效值的定义 电感对交流电的影响 电容对交流电的影响 自感的定义 互感的定义
1.几种常见的变压器
2.变压器的结构和符号
电路符号
U1
原线圈
U2
铁芯
副线圈
1）原线圈：跟电源相连（也叫初级线圈）
2）副线圈：跟负载相连（也叫次级线圈）
3）铁芯
n1
n1
n2
n2
A
电流互感器
V
电压互感器
练习：如图，一台理想变压器，原线圈2200 匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电 阻若把原线圈接在220V交流电源上，则电压 0.44 44 表示数为____V,电流表示数为_____A
A V
若上面接的是44V直流电源呢？
0 0 电压表示数端电压的关系 2）理论分析法
原线圈 E1= n1 t 副线圈 E 2= n2 t
2020-2021学年物理粤教版选修3-2教案：第二章第06节-变压器-【含答案】
《变压器》教案一、设计思路指导思想：变压器的工作原理是本章的重点内容，是高考命题率较高的知识点。
本节通过实验探究来说明这一观点。
在教学过程建立理想化模型——理想变压器，利用分组实验探究从而推出变压器变压规律，抓住能量守衡使学生展开讨论，推出电流与匝数关系，培养学生的表达能力和逻辑思维能力，教学联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。
设计理念：本节课的设计主要突出三案六环节理念，强调把课堂还给学生，提高学习效率。
学生在教师的组织协调下，分析、思考、小组讨论和实验探究，归纳总结规律，促进了学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考；通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。
教材分析：1、变压器是用来改变交变电流电压的．变压器不能改变恒定电流的电压．互感现象是变压器工作的基础．让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象．这里的关键是明白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时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．2、在分析变压器的原理时，一般情况下，忽略变压器的磁漏，认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的．这两个条件，都是“理想”变压器的工作原理的内容．变压器是一个传递能量的装置．如果不计它的损失，则变压器在工作中只传递能量不消耗能量．要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式．3、教材要求学生探究实验得出变压器的变压规律，做好探究性实验是本节教学的关键。
是突破本节课教学难点和重点的关键。
为了培养学生根据实验研究物理规律的能力，采用分组实验得出变压器的输入、输出电压及原、副线圈匝数的关系。
4、学习几种常用的变压器，不仅增加了生产知识，还可提高学生分析、应用能力。
高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)
A组能力训练题1 1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列 的哪个物理量不一定相等：（ B ） A、交变电流的频率 B、电流的有效值 C、电功率 D、磁通量的变化率
22
A组能力训练题2 2、变压器在使用中，下列说法中正确的是（ AC ） A.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的 增大而增大 B.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增 大而增大 C.当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零
解析：对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2 决定，P1由P2决定。
27
A组能力训练题7
7. 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的电
流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100, 交流电流表 A的示数是50mA，则被测电路的电流为（ B ）
A. 0.5A B. 5A C. 0.5mA D. 50mA
16
例1、 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别 为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功 率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则 （ BC ） A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2 ，I1＜I2， C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解析：本题根据理想变压器电压与匝数的关系进行求解. 因理想变压器电压与匝数的成正比关系，
U1 U2 ΔU n1 n2 Δn 现副线圈电压下降3V，故U1:n1=3:18，
解得：n1=1320匝。
18
例3、 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副
线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通,
解见下页 19
解析： 电键接1时，灯均正常发光，表明 I1=I2', I2=4I1，n1/n2=I2/I1=4, 变压器为降压变压器
5.4 变压器 (人教版选修3-2)
5.4 变压器每课一练（人教版选修3-2）1．理想变压器工作时，原线圈输入与副线圈输出的物理量一定相同的是( )A．电压有效值B．电流有效值C．交变电流频率D．交流电功率2．如图10所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则电流表的示数为( )图10A．3 mA B．0 mAC．48 mA D．与负载R的值有关3．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图11所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n1∶n2＝2∶1.在不接负载的情况下( )图11A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 VD．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图12甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )图12A．副线圈输出电压的频率为50 HzB．副线圈输出电压的有效值为31 VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输入功率增加5．一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( )A．5 A,250 V,50 kWB．5 A,10 kV,50 kWC．200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103kW6．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时( )A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大7．如图13所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin 100πt V ．氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光．下列说法中正确的有( )图13A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变8．图14所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比n 1n 2＝120，加在原线圈的电压为u 1＝311sin 100πt V ，霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 kΩ，I 1、I 2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是( )图14A ．副线圈两端电压6 220 V ，副线圈中的电流14.1 mAB ．副线圈两端电压4 400 V ，副线圈中的电流10 mAC ．I 1<I 2D ．I 1>I 29．如图15甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝30 Ω，C 为电容器．已知通过R 1的正弦式交变电流如图14乙所示，则( )图15A ．交变电流的频率为0.02 HzB ．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC ．电阻R 2的电功率约为6.67 WD ．通过R 3的电流始终为零10．如图16所示，理想变压器线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，分别接有相同的两只灯泡A 和B ，若在a 、b 间接正弦式交流电源，电源电压为U ，则B 灯两端电压为( )图16A ．0.5UB ．2U230匝，与一个“12 V 12 W ”的灯泡L 连接，L 能正常发光．副线圈3的输出电压U 3＝110 V ，与电阻R 连接，通过R 的电流为0.4 A ，求：图17(1)副线圈3的匝数n3 .(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.12．如图18所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断．图18(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？13．如图19所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：图19(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比．(2)发电机的输出功率．参考答案课后巩固练1．CD 2．B3．BD [在不考虑原、副线圈内电阻的情况下，变压器原、副线圈电压之比(U 1/U 2)等于原、副线圈中产生的感应电动势之比(E 1/E 2)．当给线圈1输入电压U 1时，U 1U 2＝E 1E 2＝n 1ΔΦ1Δt n 2ΔΦ2Δt＝n 1ΔΦ1n 2ΔΦ2＝21×21＝41.当给线圈2输入电压U 2时，U 2U 1＝E 2E 1＝n 2ΔΦ2Δt n 1ΔΦ1Δt＝n 2ΔΦ2n 1ΔΦ1＝12×21＝1.所以选项B 、D 正确．]4．AD [变压器不改变电压的频率，副线圈中的电压频率等于原线圈中的电压频率为f ＝1T ＝12×10－2 Hz ＝50 Hz ；由U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈中电压的最大值31 V ，故有效值为312V ；P 向右移动时，输出电路中电压不变，电阻减小，电流增大，输出功率增大，变压器的输入功率等于输出功率，也增大，故正确的选项为A 、D.]5．A [设原线圈输入电压、电流、功率分别为U 1、I 1、P 1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U 2、I 2、P 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.由I 1I 2＝n 2n 1知I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A ＝5 A. 由 U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝n 2n 1U 1＝140×10×103 V ＝250 V 输出功率P 出＝U 2I 2＝250×200 W ＝50 kW]6．B [副线圈的电压不变，当副线圈接的电阻R 增大时，I 2减小，P 2减小，因为P 1＝P 2，所以P 1减小，I 1＝n 2n 1I 2，I 1也减小．]7．AB [由U 1U 2＝n 1n 2得：副线圈的输出电压u 2＝5u ＝1002sin 100πt V ，此电源频率f 0＝50Hz ，而氖泡每个周期发光2次，则氖泡的发光频率f 氖＝2f 0＝100 Hz ，A 正确；电压表的示数应为副线圈输出电压的有效值，故U ＝U 2m2＝100 V ，B 正确；交变电流、电压的有效值不变，故表示数不变，C 错；断开开关后，变压器的输出功率减小，D 错．]8．BD [原线圈电压有效值U 1＝U m 2＝3112V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝4 400 V ，由欧姆定律可知I 2＝U 2R ＝10 mA ，由I 1I 2＝n 2n 1可得：I 1>I 2，所以B 、D 两项正确．]9．C [由题中图象可知该交变电流的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 错误；因为变压器输出电压最大值为20×1 V ＝20 V ，所以由变压比公式U 1n 1＝U 2n 2知变压器原线圈电压的最大值为20×10 V ＝200 V ，B 错误；R 2的功率P 2＝U 2R 2＝⎝⎛⎭⎫202230W ＝6.67 W ，C 正确；因为电容器存在充、放电现象，所以电阻R 3中的电流不是始终为零，D 错误．]10．D [设原线圈电压为U 1，电流为I 1，副线圈电压为U 2，电流为I 2，则U 1＝U －I 1R A ，U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 2＝I 2R B ，依题意，A 、B 完全相同，有R A ＝R B ，联立以上各式，整理可得 n 2n 1U 1＝n 1n 2(U －U 1)，即12U 1＝2(U －U 1)， 得U 1＝45U ，U 2＝12U 1＝25U ＝0.4U ]11．(1)275匝 (2)550匝 0.255 A解析 (1)变压比公式对于两个副线圈也适用，则有U 2U 3＝n 2n 3，n 3＝n 2U 3U 2＝30×11012匝＝275匝． (2)同理：n 1n 2＝U 1U 2，n 1＝U 1U 2n 2＝22012×30匝＝550匝．理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 1＝P 2＋P 3＝12 W ＋0.4×110 W ＝56 W ．原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝56220A ≈0.255 A12．(1)0.98 A (2)180 W解析 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2.根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2当I 2＝12 mA 时，I 1即为熔断电流，代入数据，得I 1＝0.98 A(2)设副线圈中电流为I 2′＝10 mA 时，变压器的输入功率为P 1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P 1＝I 2′U 2，代入数据，得P 1＝180 W 13．(1)3∶1 (2)6.67 W解析 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝0.256 A ＝124A ，次级线圈总电流I 2＝24I L ＝1 A ．变压器输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2＝6 W ，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1，代入E 值解得I 1＝13 A(I 1＝3 A 应舍去，据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31.(2)发电机输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W。
山东省德州市乐陵一中高中物理 5.4 变压器学案(二)新人教版选修3-2
山东省德州市乐陵一中高中物理 5.4 变压器学案（二）新人教版选修3-2【学习目标】：巩固对理想变压器基本关系的理解及应用。
【学习内容】：一．变压器的“二变”“三不变”1.二变（1）改变电压：由21U U =21n n 若n 1>n 2,则U 1 U 2,若n 1<n 2,则U 1 U 2 （2）改变电流：由P 入=P 出及变压规律可知，一原一副时21I I =12n n ，一原多副时n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……..2.三不变（1） 不改变恒定电流(2) 不改变频率（3）不改变功率 二．变压器工作时各物理量的制约关系1.电压制约：当变压器原，副线圈的匝数比一定时，输出电压U 2由输入电压决定，及U 2 =2.电流制约：当变压器原，副线圈的匝数比一定，且输入电压 U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，及I 1 =3.负载制约（1）变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，I 2=P 负1+ P 负2+……(2) 变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2决定I 2=P 2/ U 2【巩固训练】：1.对于理想变压器,下列说法中正确的是( )A ．原线圈的输入功率,随着副线圈输出功率的增大而增大B ．原线圈的输入电流,随着副线圈输出电流的增大而增大C ．副线圈的输出电压随负载电阻的增大而增大D ．副线圈的输出电流随负载电阻的增大而减小2.如图所示为一理想变压器和负载电阻R,下列哪些做法可增加变压器的输入功率( )A ．只减少副线圈匝数B ．只减少原线圈匝数C ．只增加副线圈匝数D ．只减小R 的阻值3. 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2、I 1和I 2、P 1和P 2．已知n 1>n 2，则（ ）A ．U 1>U 2，P 1＝P 2B ．P 1＝P 2，I 1<I 2C ．I 1<I 2，U 1>U 2D ．P 1>P 2，I 1>I24.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R 开始时，开关S 断开.当S 接通时，以下说法中正确的是（ ）A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压降增大C.通过灯泡L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大5．如图所示的含有变压器的交流电路中，A 1、A 2都是交流电流表，在开关S 从闭合到断开的过程中，A 1、A 2电流表的读数I 1和I 2的变化情况是A.I 1变大，I 2变小B.I 1变小，I 2变大C.I 1、I 2都变小D.I 1、I 2都变大6.用一理想变压器向一负载R 供电，如图1所示,当增大负载电阻R 时,原线圈中的电流I 1和副线圈中的电流I 2之间的关系是( )A ．I 2增大,I 1也增大B ．I 2增大,I 1却减小C ．I 2减小,I 1也减小D ．I 2减小,I 1却增大7.如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为3:1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，初级线圈中串有一个相同的灯泡L ，则 ( )A ．灯L 也能正常发光B ．灯L 比另三灯都暗C ．灯L 将会被烧坏D ．不能确定8．如图所示,理想变压器原线圈的匝数为 1 000匝,两个副线圈的匝数分别为n 2=50匝和n 3=100匝,L 1是“6 V 2 W ”的小灯泡，L 2是“12 V 4W ”的小灯泡，当n 1接上交流电压时，L 1、L 2都正常发光，那么，原线圈中的电流为( ) A.601 A B.301 AC.201 A D.401 A9.如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a 、b 表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则 ( )A.a 为电流表，b 为电压表B.a 为电压表，b 为电流表C.线路输送电功率是2200WD.线路输送电功率是2.2×106W10.如图，为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，则（ ）A.保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大B.保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率减小C.保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大D.保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大11.如图所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2；输电线的等效电阻为R ，开始时，电键K 断开.当K 接通时，以下说法中正确的是（ ）A.副线圈的两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C.通过灯泡L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大12.一理想变压器，原线圈匝数n 1＝1100，接在电压为220 V 的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n 2＝________，通过原线圈的电流I1＝________A ．13.如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接200 V 交流电源，副线圈接额定功率为20 W 的灯泡L ，灯泡正常发光．当电源电压降为180 V 时，灯泡实际消耗功率与其额定功率之比为________，此时灯泡中的电流为________A ．（设灯泡电阻恒定）14.如图所示为理想变压器供电示意图，A为与原线圈串联的灯泡，A1、A2为副线圈的负载，当闭合开关S后(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，各灯泡亮度的变化情况是A1________，A2________.(填“变亮”)。
最新人教版高中物理选修3-2：5.4变压器 知识点总结及课时练习
4变压器记一记变压器知识体系辨一辨1.变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压．(√)2．电流通过铁芯从原线圈流到副线圈．(×)3．理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比．(√)4．理想变压器是一个理想化模型．(√)5．学校中用的变压器工作时没有能量损失．(×)6．理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率．(×)想一想1.什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？提示：理想变压器是理想化的物理模型，忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗．所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出．2．如果将变压器的原线圈接到直流电源上，在副线圈上还能输出电压吗？提示：不能．变压器的工作原理是互感现象，在原线圈上接直流电源，在铁芯中不会形成变化的磁场，所以在副线圈上不会有感应电动势产生．3．根据能量守恒推导有多个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系．提示：若有多个副线圈，则P1＝P2＋P3＋…，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，将U1：U2：U3:…＝n1:n2:n3:…代入得n1I1＝n2I2＋n3I3＋….思考感悟：练一练1.关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析：通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A项错误；因理想变压器无漏磁，故B项错误；由互感现象知C项正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，故D 项错误．答案：C2．(多选)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A．以下判断正确的是()A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝11 3解析：变压器的输入功率等于输出功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W ＝132 W ，A 项错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，D 项正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A ＝0.6 A ，B 项正确；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝115 2 A ≈3.1 A ，C 项错误．答案：BD3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2＝2:1，和Ⓐ均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 两端电压u 1＝12 2 sin 100 πt (V)．下列说法正确的是( )A ．电流频率为100 HzB.的读数为24 VC ．Ⓐ的读数为0.5 AD ．变压器输入功率为6 W 解析：根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2 π＝50 Hz ，A 项错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V ＝6 V ，即的读数为6 V ，B 项错误；又I 2＝U 2R L＝66 A ＝1 A ，即Ⓐ的读数为1 A ，C 项错误；根据P 入＝P 出及P 出＝U 22R L＝626 W ＝6 W ，D 项正确．答案：D4．(多选)如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V和10 A，已知甲图中原、副线圈匝数比为1001，乙图中原、副线圈匝数比为110，则()A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VB．甲图是电流互感器，输电电流是100 AC．乙图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VD．乙图是电流互感器，输电电流是100 A解析：根据U1U2＝n1n2，有U1＝n1n2U2＝1001×220 V＝22 000 V，故A项正确；题图甲是电压互感器，故B项错误；题图乙是电流互感器，电表是电流表，故C项错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I1I2＝n4n3，有I1＝n4n3I2＝101×10 A＝100 A，故D项正确．答案：AD要点一变压器的原理和电压、电流关系1.(多选)关于变压器，下列说法正确的是()A．变压器的工作原理是电磁感应B．一切变压器的工作基础都是互感现象C．各种电流接入变压器的输入端，变压器都能持续正常工作D．只有交变电流接入变压器的原线圈中，变压器才能持续正常工作解析：变压器的原线圈接交流电源时，有交变电流流过，引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化，在原、副线圈中都产生了感应电动势，所以变压器的工作原理是电磁感应，A项正确；有一种变压器叫自耦变压器，它只有一个线圈绕在铁芯上，但有三个抽头，可升压、也可降压，这种变压器的工作基础是自感，B 项错误；变压器要想持续正常工作，原线圈必须接交变电流，若接直流，原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势，变压器不能持续正常工作，C 项错误，D 项正确．答案：AD2．理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，下列说法中正确的是( )A ．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1B ．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等C ．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1D ．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1:1 解析：对理想变压器，无磁通量损失，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比，A 、B 、C 三项错误；理想变压器可以忽略各种损耗，故输入功率等于输出功率，D 项正确．答案：D 3.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为22 W ，原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )A ．U ＝110 V ，I ＝0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝110 2 V , I ＝0.2 AD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A解析：在副线圈电路中，I 2＝P U 2＝0.1 A ，再根据U 1U 2＝n 1n 2，及I 1I 2＝n 2n 1，得U 1＝110 V ，I 1＝0.2 A ，故B 、C 、D 错，A 项正确． 答案：A4．用理想变压器给负载电阻R 供电，变压器输入电压一定时，在下列四个办法中，哪种可以使变压器输出功率增加( )A ．增加变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻R 保持不变B ．减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C．增加负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D．减小变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻保持不变解析：由U1U2＝n1n2，当n1增加时，U2减小，P2＝U22R，P2减小，A项错误；U1、n1、n2不变，则U2不变，R减小时，P2＝U22 R，P2增大，B项正确，C项错误；当n1、U1、R不变，n2减小时，则U2减小，由P2＝U22R，P2会减小，D项错误．答案：B要点二变压器的动态分析5.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝U m sin ωt，副线圈电路中R 0为定值电阻，R是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是()A．I1和I2表示电流的平均值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I2变大解析：电路中的电压表和电流表表示的都是有效值，选项A、B两项错误．根据U1U2＝n1n2得U2＝n2n1U1，U1不变，则U2不变，滑片P向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由闭合电路欧姆定律知I2变大，根据I1I2＝n2n1得I1＝n2n1I2，I1变大，故C项正确，D项错误．答案：C6．(多选)如图所示，T为理想变压器，电流表Ⓐ、电压表均为理想交流电表．R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，L为电感线圈，A、B两点间接正弦交流电，则()A．只将滑片P1下移时，电流表Ⓐ示数变小B．只将滑片P 2下移时，电压表示数变大C．只增大交流电的电压时，电流表Ⓐ示数变大D．只增大交流电的频率时，电压表示数不变解析：只将滑片P1下移时，变压器副线圈输出电压U2减小，由U1I1＝U22R可知，U1、R不变，I1减小，电流表Ⓐ示数变小，A项正确；只将滑片P2下移时，副线圈电路中的总电阻减小，U2不变，因此副线圈电路中的电流增大，R1两端的电压增大，R3两端的电压减小，电压表的示数减小，B项错误；只增大交流电的电压时，根据变压比公式可知，副线圈两端的电压增大，因此副线圈的电流增大，根据变流比公式可知，原线圈的电流增大，故电流表Ⓐ示数增大，C项正确；只增大交流电的频率时，电感线圈的感抗增大，副线圈电路中的总电阻增大，总电流减小，R1两端的电压减小，R3两端的电压增大，电压表示数增大，D项错误．答案：AC要点三几种常见的变压器7.(多选)图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()A．线圈匝数n1<n2，n3<n4B．线圈匝数n1>n2，n3>n4C．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路解析：题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，其中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，其中的电表为电流表，故选项C、D两项正确．答案：CD8.如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交流电的电压有效值U0＝220 V，n0＝2 200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、500匝、1 100匝、2 200匝．电动机M的内阻r＝4 Ω，额定电压为U＝220 V，额定功率P＝110 W．下列判断正确的是() A．当选择挡位3时，电动机两端电压为110 VB．当挡位由3变换到2时，电动机的功率增大C．当选择挡位2时，电动机的热功率为1 WD．当选择挡位4时，电动机的输出功率为110 W解析：由电压与匝数的关系U0U3＝n0n3，解得U3＝110 V，A项正确；当挡位由3变换到2时，输出电压减小，电动机的功率减小，B项错误；当选择挡位4时，电动机两端电压为额定电压，达到额定功率，在额定功率的情况下，电动机的额定电流为I＝PU＝0.5 A，热功率P r＝I2r＝1 W，输出功率为P－P r＝(110－1) W ＝109 W，D项错误；当选择挡位2时，电动机没有达到额定功率时，热功率小于1 W，C项错误．答案：A基础达标1.理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为()A．每匝线圈中磁通量的变化率B．交变电流的频率C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势解析：理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏现象，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故A、C不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B不符合题意，D 符合题意．答案：D2．下列图中可以将电压升高供给家用电灯的变压器是()解析：电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，原线圈要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C项正确．答案：C3.如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.2 A．下列判断正确的是()A．原线圈和副线圈的匝数比为2:1B．原线圈和副线圈的匝数比为5:1C．电流表A2的示数为0.1 AD ．电流表A 2的示数为0.4 A解析：由电压表V 示数和电流表A 1的示数可得原线圈中的功率P 1＝U 1I 1，P 1＝P 2＝I 22R ，所以电流表A 2的示数为I 2＝U 1I 1R ＝220×0.244 A ＝1 A ，C 、D 两项错误；原线圈和副线圈的匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝51，A 项错误，B 项正确．答案：B4.如图所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 000 2sin 100πt V的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V ,880 W ”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50:1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W解析：根据接入电压u ＝11 0002sin 100πt V ，输入电压有效值为11 000 V ，要使“220 V ,880 W ”的电器正常工作，则通过用电器的电流为I ＝P U ＝4 A ，副线圈输出电压为U 出＝Ir ＋U ＝4×6 V＋220 V ＝244 V ，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比为2 75061，A 项错误，C 项正确；交流电的频率f ＝ω2π＝100 π2 πHz ＝50 Hz ，B 项错误；变压器的输出功率P 出＝P R L ＋P r ＝880 W ＋42×6 W ＝976 W ，D 项错误．答案：C5.如图所示，理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计．当S 闭合时( )A ．电流表A 1的读数变大，电流表A 2的读数变小B．电流表A1的读数变大，电流表A2的读数变大C．电流表A1的读数变小，电流表A2的读数变小D．电流表A1的读数变小，电流表A2的读数变大解析：当S闭合后，变压器副线圈电路中的总电阻R减小，而输出电压不变．由I2＝U2R得I2变大，即电流表A2的读数变大，变压器的输出功率变大．由U1I1＝U2I2可知，I1变大，即电流表A1的读数也变大，B项正确．答案：B6．如图所示，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，电流表A1的示数为12 mA，则电流表A2的示数为()A．3 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关解析：当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时，在原线圈中产生恒定不变的电流，铁芯中产生的磁场是不变的，穿过副线圈的磁通量不变，不能在副线圈中产生感应电流，即A2的示数为0，B项正确．答案：B7.一理想变压器原、副线圈匝数之比n1:n2＝11:5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U如图所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则()A．流过电阻的电流是20 AB．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC．经过1 分钟电阻发出的热量是6×103 JD．变压器的输入功率是1×103 W解析：由电压的有效值和最大值的关系得U1＝U m2＝220 V．根据理想变压器电压与匝数的关系U1U2＝n1n2，得U2＝n2n1U1＝511×220 V＝100 V，故电压表的示数是100 V，B项错误；I2＝U2R＝10010A＝10 A，A项错误；1 分钟内电阻发出的热量Q＝I2Rt＝102×10×60 J＝6×104 J，C项错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出＝U2I2＝100×10 W＝1×103 W，故D项正确．答案：D8.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开．当开关S接通时，以下说法中不正确的是()A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大解析：由于输入电压不变，所以当S接通时，理想变压器副线圈M、N两端输出电压不变．并联灯泡L2，总电阻变小，由欧姆定律I2＝U2R2知，流过R的电流增大，电阻上的电压U R＝IR增大．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I1U1＝I2U2得，I2增大，原线圈输入电流I1也增大．U MN不变，U R变大，所以U L1变小，流过灯泡L1的电流减小．综上所述，应选A.答案：A9.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900；原线圈为1 100，接在有效值为220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A解析：对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I 1＝P U 1＝2 000220 A ≈9.1 A ，负载两端电压即为副线圈电压，由U 1U 2＝n 1n 2，即220 V U 2＝1 1001 900，可得U 2＝380 V ，故B 项正确． 答案：B10．如图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用灯泡相同，且规格都是“220 V ,40 W ”，当灯泡所消耗的功率都调为20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )解析：C 图为理想变压器调节电压，而理想变压器不消耗能量，A 、B 、D 三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定会多消耗能量．C 项正确．答案：C11.某变压器原、副线圈匝数比为 55:9，原线圈所接电源电压按如图所示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是( )A ．输出电压的最大值为36 VB ．原、副线圈中电流之比为55:9C ．变压器输入、输出功率之比为55:9D ．交流电源有效值为220 V ，频率为50 Hz解析：由U 1U 2＝n 1n 2得，输出电压的最大值为36 2 V ，A 项错误；原、副线圈中电流之比I1I2＝n2n1＝955，故B项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等，C项错误；由图象易知D项正确．答案：D能力达标12.如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V．现把C、D接4 V交变电压，P、Q接4 V直流电压，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压()A．10 V10 V B．10 V 4 VC．4 V10 V D．10 V0解析：题图甲是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交变电压时，A、B间将得到10 V交变电压．题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比．但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P 两点的电势相等．所以当P、Q接4 V直流电压时，M、N两端的电压也是4 V，故B项正确．答案：B13．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U0的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R，图中电压表为理想电表．下列说法正确的是()A ．变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t VB ．电压表的示数为 2 U 0C ．变压器的输入功率为U 20RD ．变压器的匝数比为U m U 0 解析：由题图乙知，变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 πT t V ，A 项正确；电压表的示数为U 0，B 项错误；变压器的输入功率为U 20R ，C 项正确；由变压器变压公式，变压器的匝数比为U m 2U 0，D 项错误．答案：AC14.如图所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n 1:n 2:n 3＝10:5:1，其中n 1接到220 V 的交流电源上，n 2和n 3分别与电阻R 2、R 3组成闭合回路．已知通过电阻R 3的电流I 3＝2 A ，电阻R 2＝110 Ω，求通过电阻R 2的电流I 2和通过原线圈的电流I 1.解析：由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在R 2上的电压U 2＝n 2n 1U 1＝510×220 V ＝110 V 通过电阻R 2的电流I 2＝U 2R 2＝110110 A ＝1 A 加在R 3上的电压U 3＝n 3n 1U 1＝110×220 V ＝22 V 根据输出功率等于输入功率得：U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3代入数据解得通过原线圈的电流为：I 1＝0.7 A.答案：1 A 0.7 A15.如图所示，理想变压器B 的原线圈跟副线圈的匝数比n 1n 2＝21，交流电源电压u＝311sin 100πt V，F为熔断电流为I0＝1.0 A的保险丝，负载R为一可变电阻．(1)当电阻R＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？解析：原线圈电压的有效值为U1＝3112V≈220 V由U1U2＝n1n2得副线圈两端的电压U2＝n2n1U1＝12×220 V＝110 V.(1)当R＝100 Ω时，副线圈中电流I2＝U2R＝110100A＝1.10 A.由U1I1＝U2I2得原线圈中的电流为I1＝U2U1I2＝110220×1.10 A＝0.55 A，由于I1<I0(熔断电流)，故保险丝不会被熔断．(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I′1刚好到达熔断电流I0，即I′1＝1.0 A，则副线圈中的电流为I′2＝U1U2I′1＝n1n2·I′1＝2×1.0 A＝2.0 A变阻器阻值为：R0＝U2I′2＝1102.0Ω＝55 Ω此时变压器的输出功率为P2＝I′2U2＝2.0×110 W＝220 W可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 Ω，输出的电功率不能大于220 W.答案：(1) 保险丝不会被熔断(2)55Ω220 W。
《变压器技术规格书》样本
目录1、前言1.1 概述 (1)1.2 要求 (1)1.3 规范和标准 (1)1.4 优先顺序 (1)2、供货方、购买方双方责任 (2)2.1 购买方责任 (2)2.2 供货方责任 (2)2.3 质量保证 (2)3、设计操作的环境条件 (2)3.1 安装位置 (2)3.2 环境条件 (3)4、技术要求 (3)4.1 主要技术要求 (3)4.2 变压器主要技术参数和性能要求 (3)5、供货范围 (4)5.1 概述 (4)5.2 范围 (4)5.3 设备及材料 (5)5.4 保证 (5)6、性能保证 (5)7、检验、实验和证书 (5)7.1 质量标准 (5)7.2 检验机构 (5)7.3 检验项目和实验内容 (5)7.4 证书 (6)8、标志 (6)8.1 铭牌 (6)8.2 标志 (6)8.3 颜色 (6)9、包装运输 (7)10、文件图纸和数据要求 (7)10.1 设计文件的确认 (7)10.2 最终报告和数据单 (7)1、前言1.1 概述本项目名称为XXXXXXX公司XXXXX综合楼。
本工程站址位于XXXXX内。
地下室内配电室主要为新建建筑物提供电源。
设计规模：变压器共6台。
1.2 要求本技术规格书适用于选择变压器及其供货方，提供了对用于该项目的变压器在功能设计、性能、供货、运输保护、检验安装和试验等的最低要求。
需方在本规格书中提出了变压器最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，供方应提供一套满足本规格书和所列标准要求的最高质量产品及其相应服务。
投标商提供的变压器必须是标准的、完整的；技术上是成熟的，性能上是先进的，元器件、材料、设备是崭新的，软件版本是最新的。
1.3 规范和标准变压器的设计、制造、检验与验收应满足国家现行相关法规、规范及标准的要求。
如果满足相同条件的规范、规程及标准不止一种，应遵循要求最严格的版本。
主要规范及标准如下：《干式电力变压器》GB6450-86《干式电力变压器技术参数和要求》GB/T10228-97《三相树脂绝缘干式电力变压器技术条件》ZBK41003-88《6~220KV变压器声压级》ZBK41005-89《干式电力变压器》IEC726-821.4 优先顺序若本规格书与有关规范和标准出现相互矛盾时，应遵照下列优先次序执行。
2020-2021学年高二人教版选修3—2第五章 5.4变压器(二)word版含解析答案
2020-2021学年高二人教版选修3—2物理课时作业变压器（二）1.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1:2,接有四个阻值相同的定值电阻,变压器原线圈接到交流电源上,下列说法正确的是( )A.副线圈电压是电源电压的2倍B.流过R1的电流是副线圈中电流的2倍C.R1上的电功率是R2上电功率的2倍D.R1上的电功率是R2上电功率的9倍2.一理想变压器的原线圈为n1=100匝,副线圈n2=30匝,n3=20匝,一个电阻为48.4Ω的小灯泡接在副线圈n2与n3上,如图所示.当原线圈与()u tω=的交流电源连接后,变压器的输入功率是( ) 22n VA.10WB.20WC.250WD.500W3.如图甲所示电路中,L1、L2、L3为三只“6V3W”的相同灯泡,变压器为理想变压器,各电表为理想电表,当ab端接如图乙所示的交变电压时,三只灯泡均正常发光,下列说法正确的是( )A.变压器原、副线圈的匝数比为1:2B.副线圈两端输出的交流电的频率为50HzC.电流表的示数为0.5AD.电压表的示数为18V4.如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。
下列说法正确的是( )A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大、A2示数变大5.一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只饶有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。
通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。
在a、b间输入电压为U的交变电流时，c、d间的输出电压为2U，在1将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )A.21U U >,2U 降低B.21U U >,2U 升高C.21U U <,2U 降低D.21U U <,2U 升高 6.如图,理想变压器原、副线圈匝数比为20:1,两个标有“12V 6W ”的小灯泡并联在副线圈的两端。
江苏省泰州中学高二物理选修3-2同步检测5.4变压器
第四节变压器基础夯实1．理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，以下说法中正确的是()A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1:1答案：BD解析：此题考查的是对变压器原理的掌握，对理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比A选项正确；理想变压器认为可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率D选项正确．2．(2010·芜湖高二检测)如下图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1:n2和电源电压U1分别为()A．1:22U B．1:24UC．2:14U D．2:12U答案：C解析：设灯泡正常发光时的电流为I ，则I 1＝I ，I 2＝2I .由n 1n 2＝I 2I 1得n 1n 2＝21. 由U 1′U 2＝n 1n 2得U 1′＝n 1n 2U 2＝2U .故U 1＝4U ，C 正确． 3．(2011·山东曲阜一中高二期末)如下图所示为两个互感器，在图中圆圈内a ，b 表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则( )A ．a 为电流表，b 为电压表B ．a 为电压表，b 为电流表C ．线路输送电功率是2200WD ．线路输送电功率是2.2×106W答案：BD解析：左图中原线圈并联在电路中，应为电压互感器，a 表应为电压表，右图中原线圈串联在电路，应为电流互感器，b 表为电流表，A 错B 对；输送功率P ＝I 1U 1＝2.2×106W ，C 错，D 对．4．有一电子线路中使用的小变压器，变压比为220V/6V ，由于使用时间长了分不清原、副线圈，其外形如下图所示，现要作为降压变压器使用，则电源(220V)应接在( )A ．ab 两端B ．cd 两端C ．ac 两端D ．bd 两端答案：B解析：本题考查变压器的电流关系．由变压器结构原理可知，线圈中的电流越大，应当用越粗的导线，在降压变压器中，原线圈的匝数多于副线圈的匝数，即n 1>n 2，又I 1I 2＝n 2n 1，所以I 2>I 1，说明通过电流大的(I 2)线圈应是副线圈，导线相应要粗些，由图知，ab 线较粗，故输入电压(220V)应接cd 两端．故正确答案为B.5．(2010·湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如下图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，在原线圈上加一电压为U 的交流电，则( )A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小 答案：BC解析：保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，当P 向上滑动时，由I 2＝U 2R 0＋R知I 2减小，故电流表的读数变小，B 正确，A 错误；保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，副线圈的匝数增多，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2 增大，由I 2＝U 2R ＋R 0知I 2增大，故I 1增大，C 正确，D 错误．6．如下图所示的理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接一个标有“12V ,100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为18 1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为________V ，电流表的读数为________A.答案：216 0.46解析：两电表的读数均为初级线圈的电压和电流的有效值．由公式U 1U 2＝n 1n 2得U 1＝n 1n 2U 2＝18×12V ＝216V 由公式I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝118×10012A ＝0.46A 本题重点考查理想变压器的基本变压、变流规律，应用公式可以解决．7．如下图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U 1＝3300V ，副线圈的输出电压U 2＝220V ，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U 0＝2V ，则(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当S 断开时，A 2的示数I 2＝5A ，那么A 1的示数是多少？(3)当S 闭合时，A 2的示数将如何变化？A 1的示数如何变化？答案：(1)1650匝 110匝 (2)0.33A (3)变大 变大解析：(1)根据变压比：n 1n 0＝U 1U 0及n 2n 0＝U 2U 0有n 1＝U 1U 0·n 0＝33002×1＝1650(匝)n 2＝U 2U 0·n 0＝2202×1＝110(匝) (2)由于是理想变压器有P 入＝P 出I 1U 1＝I 2U 2I 1＝U 2U 1·I 2＝2203300×5A ＝0.33A (3)开关S 闭合时，负载增加，但总电阻减小，副线圈的输出电压U 2不变，I 2＝U 2R，即I 2增加．输出功率P 出＝I 2U 2也增加．根据理想变压器P 入＝P 出，即I 1U 1＝I 2U 2，原线圈中的电流I 1也随之增大了．能力提升1．如下图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用白炽灯泡相同，且都是“220V ,40W”，当灯泡所消耗的功率都调于20W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )答案：C解析：C 图为理想变压器调节，而理想变压器不消耗能量，A 、B 、D 三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定要消耗能量．2．(2011·南通模拟)如下图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n 1:n 2＝1:10，副线圈与阻值R ＝20Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u ＝202sin20πt (V)，则( )A ．交流电压表的示数为202VB ．副线圈输出交流电的频率为10HzC ．电阻R 上消耗的电功率为2kWD ．原线圈中电流的最大值为100A答案：BC解析：交流电压表的示数为交流电电压的有效值，应为20V ，选项A 错误；原线圈交流电的频率为10Hz ，变压器不改变交流电的频率，故选项B 正确；副线圈两端的电压有效值为U 2＝n 2n 1U 1＝200V ，则 P ＝U 22R＝U 2I 2＝U 1I 1，解得P ＝2000W ；I 1＝100A ，原线圈中电流的最大值为1002A ，选项C 正确而D 错误．3．(2010·济宁模拟)如下图所示，变压器初级线圈接电压一定的交流电，在下列措施中，能使原线圈所接电流表的示数变小的是( )A．只将S1从2拨向1B．只将S2从4拨向3C．只将S3从闭合改为断开D．只将变阻器R3的滑动触头下移答案：BC解析：S1从2拨向1，输出电压变大，电流、功率均变大，则输入电流变大，电流表示数变大，A错误．S2从4拨向3，输出电压变小，电流、功率均变小，则输入电流变小，电流表示数变小，B正确．S3断开，输出电路总电阻变大，功率变小，电流变小，输入电流变小，电流表示数减小，C正确．R3触头下移，输出电路总电阻减小，功率变大，电流变大，输入电流变大，电流表示数变大，D错误．4．如下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，L1是“6V,2W”的小灯泡，L2是“12V,4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()A.160A B.130A C.120A D.110A 答案：C解析：由P 入＝P 出，I 1U 1＝6W ，又U 1U 2＝n 1n 2所以U 1＝n 1n 2U 2＝100050×6V ＝120V 所以I 1＝6120A ＝120A 5．(2011·金华十校高二期末)一理想变压器原线圈可通过触头P 的移动改变其匝数，当P 接a 时，原、副线圈的匝数比为5 1，b 为原线圈的中点，副线圈接有电容器C 、灯泡L 、理想电流表以及R ＝44Ω的定值电阻．若原线圈接有u ＝311sin100πtV 的交变电压，下列判断正确的是( )A ．当P 接a 时，灯泡两端电压为44VB ．当P 接b 时，电流表的示数为2AC ．P 接b 时灯泡消耗的功率比P 接a 时大D ．P 固定在a 点不移动，原线圈接有u ＝311sin200πt V 的交变电压，灯泡亮度变亮答案：BCD解析：u 1＝220V ，P 接a 时，u 2＝n 2n 1u 1＝44V ，由于电容存 在容抗所以灯泡两端的电压小于44V ，A 错；当P 接b 时，u ′2＝88V ，I ′2＝u ′2R2A ，B 正确； 由于u ′2>u 2，所以可判C 正确；当电源频率变大时，容抗变小灯泡变亮，D 正确．6．(2010·浙江温州高二期中)如下图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V 的市电上，向额定电压为1.80×104V 的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA 时，熔丝就熔断．(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA 时，变压器的输入功率是多大？ 答案：(1)0.98A (2)180W解析：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，则U 1I 1＝U 2I 2.当I 2＝12mA 时，I 1即为熔断电流，I 1＝U 2U 1I 2＝0.98A. (2)当副线圈电流为I 2′＝10mA 时，变压器的输入功率为P 1，所以P 1＝P 2＝I 2′U 2＝180W.7．黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．如下图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V 的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm ，已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm ，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？答案：10 1解析：电网两极间电场可看作匀强电场U m ＝E m d由题意，空气被击穿时E m ＝6220V/cm由理想变压器电压关系：U 1m U m ＝n 1n 2由峰值与有效值关系U 1m ＝2U 1由以上各式：得n 1n 2＝110.所以次、初级线圈匝数比不得超过10:1.。
变压器详细讲解
变压器详细讲解变压器是一种电气设备，主要用于将交流电能从一种电压等级转换为另一种电压等级。
变压器的工作原理基于电磁感应现象，利用两个或多个线圈之间的磁场变化来实现电压的转换。
以下是变压器详细讲解：1. 基本结构：变压器主要由磁性材料制成的铁芯和绕组组成。
铁芯用于传递磁场，绕组则用于承载电流。
绕组通常用导线绕制，并分为高压绕组和低压绕组。
2. 原理：当交流电流通过高压绕组时，会在铁芯上产生磁场。
磁场的变化进而在低压绕组中产生电动势，从而实现电压的转换。
电压转换的大小取决于绕组之间的匝数比例。
3. 分类：根据用途和结构，变压器可分为以下几类：a. 配电变压器：用于配电系统，将高压电能转换为低压电能供给用户。
b. 电力变压器：用于发电、输电和配电系统中，实现电压的升高和降低。
c. 仪用变压器：用于电气测量和控制设备，提供标准电压信号。
d. 特殊变压器：如电炉变压器、整流变压器等，用于特殊场合的电压转换。
4. 参数：变压器的主要参数包括：a. 额定容量：表示变压器能承载的最大功率。
b. 额定电压：表示变压器输入和输出的电压等级。
c. 电压比：高压绕组与低压绕组之间的匝数比例，决定了电压转换效果。
d. 效率：表示变压器将电能转换为磁能和磁能转换为电能的能力。
5. 应用：变压器广泛应用于电力系统、工业生产、家电产品等领域。
例如，在家用电器中，变压器用于调节电源电压，以适应不同设备的电压需求。
6. 变压器的维护与安全：为确保变压器正常运行，需要定期进行检修和维护。
同时，应注意防止变压器过载、短路等事故，确保使用安全。
总之，变压器是一种重要的电气设备，它通过电磁感应实现电压的转换。
了解变压器的工作原理、分类和应用，有助于我们更好地在实际工程中选择和使用合适的变压器。
5.4变压器
电源
U1
n2 n1
U2
U2 R
I2
I2U2
P出
P入
I1
讨论图所示变压器的电压、功率、 电流的关系？
n2
U1
A B
n1 n3
【例1】如图所示M为理想变压器， 原副线圈匝数比为22：1，电源电压 u＝311sin314t V不变，变阻器R的 最大阻值为10Ω。求当变阻器的滑 动头P从最下端向上移动时，各个电 表读数如何变化？
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.
三、理想变压器的变压规律
~ U1
n1
n2
U2
~
四、理想变压器的电流关系
I1 I2 n2
U1
n1
U2
五、变压器输入输出电压、电流、功率 大小之间的因果关系
I1 I2 n2
U1
n1
U2
变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系
1.U1由电源决定； U2＝（n2/n1 ） U1 2.U2由U1和匝数比决定； 3.I2由U2和负载决定；I2＝U2／R 4.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2 5.I1由I2和匝数比决定； I1＝（n2/n1）I2
【例2】理想变压器的原线圈接在220V 的市电上，向额定电压为1.8×104V的霓 虹灯供电，使它正常发光，为了安全， 需要在原线圈回路中接入熔断器，当副 线圈中电流超过12mA时，熔丝便熔断. （1）原、副线圈的匝数比为多少？ （2）熔丝的熔断电流是多大？
～
n1
n2
霓 虹 灯
课堂练习 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（ ）B A．3mA B ．0 C．48mA D．与负载R的值有关
5.4变压器
额定工作电压 3V
用电器
机床上的照明灯
额定工作电压 36V
扫描仪
手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管
录音机
变压器就是改变交流电压的设备 1~2万伏
6V 9V 12V 彩色电视机显像管 3~4万伏
12V
防身器
3000V
在我们使用的各种用电器中，所需的电 源电压各不相同，而日常照明电路的电压是 220V，那么如何解决这一问题呢？
预习学案答案：
1.构造： （1）闭合铁芯 （2）原线圈(初级线圈) 3）副线圈(次级线圈) （ 区别：原线圈接电源，副线圈接负载 电路图中符号
n1
n2
0
（有铁芯）
穿过线圈的磁通量恒定不变
变压器的原理是：互感
Hale Waihona Puke 2.没有能量损失和磁通量损失的变压器；所谓“理想”，就是指 在实际变压器的基础上对某些方面进行了理想化；在能量损失方 面、磁通量损失方面。
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。
变电站的大型变压器
城乡变压器
各式变压器
可拆式变压器
分组实验1需要注意的问题： 1.因为电路中没有其他开关，电源的开关为控制电路的开关，所 以当电路都连接好，确认无误后再打开电源的开关。不能带电操 作。
2.小灯泡的额定电压较低，所以要求：无论接交变电流还是稳恒 电流，电源的电压都不要超过4V档，都是原线圈接0、1 接线柱。 副线圈接0、2接线柱
U1 n1 U 2 n2
I1 n2 I2 n1
U1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器
人教版高二物理选修3-2第五章 5.4变压器同步训练(含答案)
人教版物理选修3-2 5.4变压器同步训练一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）1．理想变压器的原、副线圈匝数为n 1和n 2，电流为I 1和I 2,电压为U 1和U 2,功率为P 1和P 2,下面关系正确的是( )A ．1122U nU n = B ．1122I n I n = C ．1122P n P n = D．1122U I U I = 2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，正弦交流电源电压为U ＝12 V ，电阻R 1＝1 Ω，R 2＝2 Ω，滑动变阻器R 3最大阻值为20 Ω，滑片P 处于中间位置，则A ．R 1与R 2消耗的电功率相等B ．通过R 1的电流为3 AC ．若向上移动P ，电压表读数将变大D ．若向上移动P ，电源输出功率将不变 3．用一理想变压器向一负载R 供电．如图所示，当增大负载电阻R 时，原线圈中的电流I 1和副线圈中的电流I 2之间的关系是( )A ．I 2增大，I 1也增大B ．I 2增大，I 1却减小C ．I 2减小，I 1也减小D ．I 2减小，I 1却增大4．如图所示M 为理想变压器．电源电压不变。
当变阻器的滑动头P 向上移动时，不发生变化的物理量是（ ）A ．A 1B ．A 2C ．V 1D ．V 25．如图所示，理想变压器的原线圈接入88002sin100(V)u t π=的交变电压，副线圈对“220V880W ”的用电器R L 供电，该用电器正常工作。
由此可知（ ）A ．原、副线圈的匝数比为402:1B ．交变电压的频率为100HzC ．原线圈中电流的有效值为4AD ．变压器的输入功率为880W 6．在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L 1、L 2、L 3和L 4是四个相同的灯泡。
当在a 、b 两端加上瞬时值表达式为2202sin100πu t =(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。
变压器检验标准
变压器检验规范1目的：用以规范和统一变压器的工艺标准，规范来料质量，使IQC在检验来料时有据可查，作为指导检验人员的依据，避免争议。
2适用范围：本标准适用于我司采购的变压器的质量检验，3缺陷定义严重缺陷（CR）：不符合本公司技术标准，有危害产品使用者的生命或安全的缺陷。
重要缺陷（MA）：可能造成产品损坏、功能不良、或影响材料、产品使用寿命或使用者需要额外加工的缺陷。
轻微缺陷（MI）：不影响产品使用功能，使用寿命的缺陷，一般而言是指一些外观上或机构组装上的轻微不良或差异。
4检验抽样方案：依照国标GB2828-2003,采用计数抽样检查方式，一般检查水平I,严重缺陷:AQL=0重要缺陷:AQL=0.25轻微缺陷:AQL=4.05抽样速查表AQL=0.25AQL=1.0批量抽样数量允收拒收抽样数量允收拒收2-150********151-50050015012500-1200500180231201-1000020012125346检验程序6.1测试工具：3M胶带、游标卡尺、万用表、毫欧表、耐压仪等6.2检验条件及方法：照明条件：照度600—1200Lux约40W荧光灯2盏，距离1.5m（能清晰辨别缺陷但不刺眼）观察角度：被检测面与视线在45度范围内旋转,左右转动15度范围。
观察距离：人眼和被测物表面距离为30cm左右。
观察时间：≤10s。
颜色评价在标准光源或非阳光直射的自然光下进行。
6.2.1检验员视力：裸视或矫正视力在1.0以上且无色盲。
6.2.2在此条件下，目测可见的不良现象认为是缺陷。
5.3外观要求5.3.1外包装箱上规格型号标识、无铅化标识清晰、正确5.3.2工频变压器每批产品需提交出厂检验报告。
5.3.3变压器表面线圈、铁芯、骨架及框架间装配牢固，无松动或脱落现象，铁芯（铁框）浸湿均匀，无锈蚀、起翘，塑料骨架无裂痕、变形或其他损伤。
5.3.4标贴字符（厂家名称、规格型号、主要技术参数、生产日期、输入输出及认证标志等标识）清晰、正确、无模糊、脱落，标贴粘贴牢固、无翘起、脱落现象。
变压器ppt
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当改变图5.10中的某个线圈的绕向时， 同名端也将相应地改变，如图5.11所示。
可见，绕组的同名端与绕组的绕向有关， 可以通过绕组的绕向判断绕组的同名端。
5.4 变压器绕组的极性
1.直流法 2.交流法
5.5 三相变压器和特殊变压器
1.三相变压器 2.自耦变压器 3.电压互感器
特权福利Βιβλιοθήκη 5.2 变压器的工作原理1. 变压器的空载运行 变压器的原绕组接交流电压u1 ，而副绕
组开路（i2 = 0）的工作状态称为变压 器的空载运行。 如图5.3，我们将i1 记为 i0 ，u2 记为 u20 ，并称i0 为空载电流。
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根据式（5.2U） 1有 E1
U1 ≈ E1 ＝ 4.44f N1Φm
5.2 变压器的工作原理
对于变压器的副边，由于i2 = 0，开路电 压等于副绕组的电动势
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三、理想变压器模型
——没有能量损失的变压器
无铜损
理想变压器的 特点：
无铁损 无磁损
理想变压器也是一个 理想化模型。
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 97%～99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想 变压器）是没有问题的。
1.理想变压器的电压关系：
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。
在输电过程中，电压必须进行调整。
变电站的大型变压器
城乡变压器
各式变压器
可拆式变压器
一、变压器的构造
1.构造：
铁芯
（1）闭合铁芯 （2）原线圈(初级线圈)
（3）副线圈(次级线圈)
原线圈 副线圈
2.示意图
3.电路图中符号
n1 n2
铁芯与线圈互相绝缘
二、变压器的工作原理
B．穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相 等，均为 0.2 2 V C． 副线圈每一匝产生的电动势有效值相等， 原、 均为 0.2 V D．原、副线圈电动势的瞬时值之比为 1∶2
图5－4－3
变式训练1
(2011年高考浙江理综卷)如图5－4－4
所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1＝800和n2＝
200的两个线圈，上线圈两端与u＝51sin 314t V的
圈的匝数比。
那么，如何设计降压和升压变压器?
(1) 若 n1>n2 则 U1>U2 为降压变压器
n2
如:
U1
n1
U2
(2) 若 n1<n2 则 U1<U2
为升压变压器
如:
U1
n1
n2
U2
2、理想变压器的变流规律
理想变压器输入功率等于输出功率
P入= P出
即:
U1I1=U2I2
理想变压器原副线圈的电流跟它们 的匝数成反比
变压规律： =…….
U1/n1= U2/n2=U3/n3
变流规律：
IIn1= I2n2+I3n3+…
U2 U1
U3
课堂互动讲练
对变压器原理的理解
例1 如图 5－4－3 所示的理想变
压器， 原副线圈的匝数比 n1∶n2＝1∶ 2，U1＝220 2sinωt V，n1＝1100 匝， 以下说法中正确的是( BC ) A． 穿过原、 副线圈磁通量的变化率之比为 1∶2
图5－4－6
【规律总结】
对于理想变压器来说，
变压公式和输入功率等于输出功率是
普通适用的规律，但对于有几个副线
圈的理想变压器，电流公式就不能使 用了．
变压器的动态分析
例3 例5 (2010年高考天津卷)为探究理想变压器原、副线圈 电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正 弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中 分别接了理想交流电压表V1、V2和理想 交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如 图5－4－7所示．当开关S闭合后( AD ) 图5－4－7 A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
请根据互感原理推导变压器原、副线 圈的电压与匝数的关系。
～
～
理论分析法
副线圈
n1 DF1 原线圈 E1= D
t
= n2 DF2 E2
Dt
(无漏磁 Δ Φ 1=Δ Φ 2 )
n1 E1 n2 E2
而 (无电阻) E1 U1 U1 n1 所以： U 2 n2
E2 U 2
即： 原.副线圈两端电压之比等这两个线
三､理想变压器各物理量动态分析
例3:如右图所示为一理想自耦变压器,当它们的滑键P向b方向移
减小 动时,R和R′保持不变,电压表读数将________,电流表的读数 减小 将________;若P的位置不动,变阻器滑片Q向上滑动时,电压表 增大 不变 的读数将________,电流表的读数将________.(填“增大”､
图5－4－4
想状态，会出现漏磁，所以交流电压表的读数小于 9.0 V，故选项 A 正确．
三、理想变压器的制约关系及动 态问题分析：
1、三个制约关系：
当n1、 n2 不变时：
①U2由U1决定. ②I1由I2决定. ③P1由P2决定. I1 I2
R
例2 (即时突破，小试牛刀) 1．对理想变压器，下列说法中正确的是( AB ) A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增 大而增大 B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大 而增大 C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而 变化 D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零
思考：
1、变压器的原副线圈 的电路并不相通，副线 圈两端的交变电压是如 何产生的？ 2、若从能的转化角度 看，变压器是怎样转化 和传输能量的？ 3、变压器的铁芯起 什么作用？
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 → 磁场能 → 电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)
5.4 变压器
生活中需要各种电压
用电器
随身听
额定工作电压 3V
用电器
机床上的照明灯
额定工作电压 36V
扫描仪 手机充电器
录音机
变压器就是改变交流电压的设备 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 1~2万伏
6V 9V 12V
彩色电视机显像管
12V
防身器
3000V
3~4万伏
在我们使用的各种用电器中，所需的电 源电压各不相同，而日常照明电路的电压是 220V，那么如何解决这一问题呢？
流电源上，副线圈电路中接入电阻R1和光敏电阻R2,
各交流电表的内阻对电路的影响不计，当有光照射 电阻R2时，各电表的示数变化情况是( A ) A．电流表A1示数变大 B．电流表A2示数变小 C．电压表V1示数变小 D．电压表V1示数变大
U2 n2 解析：选 A.由 ＝ 可知，n1、n2、U1 不变， U1 n1 U2 U2 不变，光敏电阻的阻值变小，I2＝ R 可得 I2 增大，I1 增大，故选 A.
第二课时 习题课
一、变压器的基本特点及变压 、变流规律：
1、基本特点 1）只能改变交流电的电压不能改变恒定 电流的电压。
2）只改变电压不改变周期、频率；
2、变压、变流规律：
1）、一个原线圈、一个副线圈的变压器
变压规律：
U1 n1 U2 n2
I1 n2 变流规律： I2 n1
2）、一个原线圈、多个副线圈的变压器
【规律总结】
处理这类问题的关键是要分清变
量与不变量，弄清理想变压器中各量间的联系和 制约关系，在理想变压器中，U2 由U1 和匝数比 决定；I2 由U2 和负载电阻决定．I1 由I2 和匝数比 决定．
变式训练3
(2011年嘉兴高二检测)如图5－4－8所
示有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交
图5－4－8
变式训练4 、 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P1将分别是： D A. U 增大、I 增大、P1 增大 B. U 不变、I 减小、P1 增大 C. U 减小、I 减小、P1 减小 D. U 不变、I 减小、P1 不变
思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2? =0
二、变压器的工作原理 ——互感现象
故变压器只有工作在交流电路中。（原线 圈接的电流、电压要变，才会有互感现象， 变压器才可以起到变压作用。） 思考：原副线圈中的磁通量，磁通量的变 化量 、磁通量的变化率相同吗？ 因为原副线圈共用一个闭合铁芯，所 以原副线圈中的磁通量，磁通量的变 化量 、磁通量的变化率都相同。
2、动态问题分析
1）当n1、 n2 不变时：
I1
I2
R
R变化 I 2 P2 P1 I 1
2）当R 不变时：
n1、n2变化 U 2 I 2 P2 P1 I 1
特别提醒：理想变压器的副线圈可看做给用户供电的无阻 电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动 态分析的方法．
“减小”或“不变”,R表示滑动变阻器的总电阻)
变压器基本规律的应用
例4 如图5－4－5所示，一台有两个副线圈的变压器，
原线圈匝数n1 ＝1100 匝．接入电压U1 ＝220 V的电路 中． (1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2 ＝6 V，U3 ＝ 110 V，它们的匝数n2，n3分别为多少？ (2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W”“110 V 60 W”的 两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
升压变压器（ n1<n2）
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
V
A
电流互感器
使用时把原线圈与 电路串联，原线圈匝 数少于副线圈匝数
例题、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a） 中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3 匝，则 A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b） 的读数为3.6A
_______W. 19.36
变式训练1、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在
电压为220V的交流电源上，当它对1只“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 =______。 U1 n1 U2 = n2 220 = 1100 n2 36