四、变压器

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变压器三相四线制的原理

变压器三相四线制的原理变压器是一种重要的电力设备，用于改变交流电的电压。

它采用三相四线制，即三相电源输入和四根导线的输出。

下面将详细介绍变压器三相四线制的原理。

我们来了解一下三相电源。

三相电源是由三个相位相差120度的交流电组成的。

这三个相位分别称为A相、B相和C相。

在三相电源中，每个相位的电压和频率都是相同的，这使得三相电源具有较高的功率传输能力和较低的输电损耗。

接下来，我们来讨论四线制。

四线制是指在变压器输出端有四根导线，分别为A相线、B相线、C相线和中性线。

这里的中性线是为了平衡三个相位之间的电压差而设置的。

在正常情况下，三相电源的电压是平衡的，即A相、B相和C相的电压相等。

但是由于负载不均衡或其他原因，电压可能会有所差异。

为了避免这种差异对负载造成影响，需要引入中性线来平衡电压。

在变压器的输入端，将三相电源的A相、B相和C相分别接入变压器的三个输入端子。

变压器的输出端则有四根导线，分别与A相线、B相线、C相线和中性线相连。

当输入端的三相电源电压经过变压器变压后，输出端的A相、B相和C相电压也会相应变化。

变压器通过磁感应原理将输入端的电压变换为输出端的电压，实现了电压的升降。

通过变压器的变压作用，可以实现电网输电时的高压传输和用户用电时的低压供应。

变压器的三相四线制使得电力传输更加稳定可靠，同时也保证了用户用电的安全性。

变压器三相四线制的原理是基于三相电源和四根导线的工作方式。

它通过变压作用将输入端的电压升降到合适的电压，并通过中性线来平衡电压差异，以实现高效稳定的电力传输和用电供应。

变压器在电力系统中发挥着重要的作用，为我们的生活和工业生产提供了可靠的电力支持。

变压器的结构及工作原理

变压器的结构及工作原理
变压器是一种通过电磁感应来改变交流电压的电气设备。

其主要由铁芯、一组初级和次级线圈组成。

铁芯是变压器中的核心部分，通常由铁合金材料制成，具有良好的导磁性能。

初级线圈位于铁芯的一侧，由一定数量的绕组组成，通常称为主线圈。

次级线圈位于铁芯的另一侧，同样由一定数量的绕组组成，通常称为副线圈。

当交流电通过主线圈时，产生的磁场会穿过铁芯并感应到副线圈中。

由于铁芯的导磁性能，磁场能够有效地传导到副线圈中，使得副线圈中也产生电磁感应。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化导致导线中的磁通量发生变化时，就会在导线中产生感应电动势。

通过变压器的设计，使得主线圈和副线圈的绕组比例不同，可以实现将输入电压转变为输出电压的目的。

当输入电压施加在主线圈上时，根据变压器的工作原理，输出电压将会与输入电压成正比例关系。

具体的比例关系由绕组的匝数比决定，即输出电压与输入电压之间的比值等于次级线圈的匝数与主线圈的匝数之比。

由于变压器的基本原理是基于电磁感应，因此其工作效率较高。

另外，变压器还具有隔离输入和输出电路、阻碍电流流入负载的能力等特点，使其在电力系统、电子设备和能源传输等领域中得到广泛应用。

变压器原理

变压器原理变压器原理。

变压器是一种用来改变交流电压的电器，它是由两个或多个线圈（即绕组）构成的，通过电磁感应原理来实现电压的变换。

变压器主要由铁芯和绕组组成，其中铁芯起到了传导磁场的作用，而绕组则是用来传递电流的。

在变压器中，有两个基本的绕组，一个是输入绕组，另一个是输出绕组。

输入绕组通常被称为初级绕组，而输出绕组则被称为次级绕组。

当交流电流通过初级绕组时，产生的磁场会在铁芯中产生磁通量，这个磁通量会穿过次级绕组，从而在次级绕组中产生感应电动势，从而使得次级绕组中的电压发生变化。

变压器的原理可以用简单的公式来表示，U1/U2 = N1/N2，其中U1和U2分别代表输入端和输出端的电压，N1和N2分别代表初级绕组和次级绕组的匝数。

这个公式表明了变压器的电压变换比与绕组匝数的比例成正比。

变压器的工作原理基于电磁感应定律，即当磁通量发生变化时，就会在导体中产生感应电动势。

在变压器中，通过改变绕组的匝数比例，可以实现输入端电压到输出端电压的变换。

这种原理使得变压器成为了电力系统中不可或缺的设备，用来实现输电、配电以及各种电器设备对电压的要求。

除了改变电压，变压器还可以实现电流的变换。

根据电流的传递方向，变压器可以分为升压变压器和降压变压器。

升压变压器是指输出端电压大于输入端电压的变压器，它主要用于输电系统中，将电压升高以减小输电损耗。

而降压变压器则是指输出端电压小于输入端电压的变压器，它主要用于配电系统中，将电压降低以满足电器设备的工作要求。

在实际应用中，变压器的原理不仅仅局限于电力系统，它还被广泛应用于各种电子设备中，用来实现电压的变换和电流的传递。

例如，手机充电器中的变压器就是用来将家用交流电转换为手机充电所需的直流电，从而满足手机充电的要求。

总之，变压器是一种基础的电器设备，它通过电磁感应原理实现了电压和电流的变换，广泛应用于电力系统和各种电子设备中，是现代电气工程中不可或缺的重要组成部分。

通过了解变压器的原理，我们可以更好地理解电力系统中的电压变换和输电配电的过程，从而更好地应用和维护电器设备。

高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)

题目 21
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

第四章旋转变压器

jKu X m 2 cos 2
Zr Z l1 jKu2 X m 2 2 2 2 2 Z X Z Z jK X jK X sin jK X cos u m u m u m s m r l1 2 Zr Z l 2 jKu X m
2 0 jI f Ku X m sin I r1 Zr Zl1 jKu X m

i

正弦输出绕组电流、电压
I r1

Z s Z r Z l1 Z r Z l1 K u2 Z s jK u2 X m cos 2 jX m
K u U f sin
励磁回路电压方程

余弦绕组回路电压方程
K X cos I Z Z jK X 0 jI
2 f u m r2
r
l2
u
m

解得
I f Zs jX m
Ir1
jKu X m 2 sin 2
2 u
U f
Zr Z l1 jK X m Zr Z l 2 jKu2 X m sin jKuU f
第四章旋转变压器 Resolver
本章内容：
§4-1 概述 §4-2 正余弦旋转变压器的工作原理 §4-3 线性旋转变压器 §4-4 旋转变压器的应用 §4-5 感应移相器

§4-1概述
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控制微电机。从物理本质看，可以认为是一种可以旋转的变压器，这种变压器的原、副边绕组分别放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加交流电压励磁时，其副边输出电压将与转子的转角保持某种严格的函数关系，从而实现角度的检测、解算或传输等功能。

电工学第四章变压器

END
I →S
节省金属材料（经济）
电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。具体如下：
发电厂 10.5kV
输电线 220kV
升压
…
实验室
380 / 220V
降压
变电站 10kV
降压
降压
仪器 36V 降压
变压器的结构
铁心
+ i1
Φ
u1
i2
+
u2 ZL
–
一次
N1
–
N2 二次
绕组
绕组
单相变压器
阻抗变化后，扬声器得到更大功率
思考
变压器能用于直流变压吗？
与普通变压器相比
自耦变压器
普通变压器：原副边之间仅有磁联系
自耦变压器：原副边之间有磁、电联系
+
原副边电压电流的关系
U1 = N1 = K
+
U2 N2
_
_
I1 = N2 = 1 I2 N1 K
注意：一次、二次侧千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。
一次绕组绕组：二次绕组铁心
变压器的电路
由高导磁硅钢片叠成
厚0.35mm 或 0.5mm 变压器的磁路
变压器的结构
变压器的分类
按用途分
电力变压器 (输配电用)
仪用变压器电压互感器电流互感器
整流变压器
三相变压器按相数分
单相变压器按制造方式壳式
心=K
举例
收音机的扬声器可近似认为是纯电阻负载，设其值为8Ω
1)若直接连在内阻RS为800 Ω，电动势ES为10V的交流放大器起上，求放大器输送给扬声器的功率。

变压器

3、双击原理图元件库文档图标，就可以进入原理图元件库编辑工作界面，如下图所示。
二、元件库编辑器界面简介
原理图元件库编辑器界面主要由元件管理器、主工具栏、菜单、常用工具栏、编辑区等组成。
在编辑区有一个十字坐标轴，将元件编辑区划分为四个象限。象限的定义和数学上的定义相同，即右上角为第一家限，左上角为第二象限，左下角为第三象限，右下角为第四象限，一般我们在第四象限进行元件的编辑工作。
• (1)空载运行及电压比一次绕组接交流电源，二次绕组开路的运行方式称为空载运行，如图3一2所示。此时，一次绕组的电流i01称为励磁电流，由于im是按正弦规律变化的，因此由它在铁芯中产生的磁通中也是按正弦规律变化的，在交变磁通中的作用下，在一、二次绕组中分别产生感应电动势e1、e2
•设
，则可根据电磁感应定律计算出
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第二节单相变压器
• 解已知U1= 220V ,U2=22V,戈=2 100匝 • 所以 •又 • 所以
上一页下一页返回
第二节单相变压器
• 例3一2某晶体管收音机输出变压器的一次绕组匝数N1= 230匝，二次绕组匝数N2 = 80匝，原来配有阻抗为8Ω的扬声器，现在要改接为4Ω 的扬声器，问输出变压器二次绕组的匝数应如何变动(一次绕组匝数不变)。
• 解设输出变压器二次绕组变动后的匝数为N'2 • 当R'L= 4Ω时
• 根据题意Ri=R'i，即
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第二节单相变压器
• 2.额定值 • (1)额定电压U1N和U2N(V)额定电压U1N是指根据变压器的绝缘强度
和允许发热而规定的一次绕组的正常工作电压。额定电压U2N是指一次绕组加额定电压时，二次绕组的开路电压。 • (2)额定电流I1N和I2N(A)指根据变压器的允许发热条件而规定的绕组长期允许通过的最大电流值。 • (3)额定容量SN ( VA)指变压器在额定工作状态下，二次绕组的视在功率。忽略损耗时，额定容量 • 二、单相变压器的同名端及其判断 • 所谓同名端是指在同一交变磁通的作用下，两个绕组上所产生的感应电压瞬时极性始终相同的端子，同名端又称同极性端，常以“*” 或“·”标记。判断同名端可根据如下方法:

高中物理选修3-2第五章 4 变压器-----教师版

4变压器--教师版[学科素养与目标要求]物理观念：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，并能运用电磁感应的规律进行解释.科学思维：1.理想化方法构建变压器模型.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系，并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系.科学探究：了解探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验方法，经历探究过程，分析现象得出探究结果.一、变压器的原理1.构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫原线圈，与负载连接的线圈叫副线圈.2.原理：互感现象是变压器工作的基础.原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势.二、电压与匝数的关系1.理想变压器：没有能量损失的变压器叫做理想变压器，它是一个理想化模型.2.电压与匝数的关系原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即U1U2＝n1n2.3.理想变压器原、副线圈功率关系P1＝P2(填“>”“＝”或“<”).4.两类变压器副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器.1.判断下列说法的正误.(1)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.( √ ) (2)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高.( × ) (3)我们在使用质量好的变压器工作时没有能量损失.( × ) (4)理想变压器不能改变交变电流的频率.( √ )2.一台理想降压变压器从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，则副线圈中的输出电压为________，输出功率为________，变压器原线圈中的电流为________.答案 250 V 50 kW 5 A解析由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝U 1n 2n 1＝10×103×140 V ＝250 V ；由理想变压器功率关系，得P 入＝P 出＝U 1I 1＝U 2I 2＝250×200 W ＝50 kW ，同时得I 1＝U 2I 2U 1＝250×20010×103A ＝5 A.一、变压器的原理及电压与匝数的关系如图所示，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(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上.连接电路，接通电源，小灯泡能发光.(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？如果不相等，与什么因素有关？ (3)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗？为什么？答案 (1)当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光.(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt 都相同，若左边线圈匝数为n 1，则U 1＝E 1＝n 1ΔΦΔt .若右边匝数为n 2，则U 2＝E 2＝n 2ΔΦΔt ，故有E 1E 2＝n 1n 2；若忽略左边线圈的电阻，则有U 1＝U 电源，这样看来只要n 1≠n 2，小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.小灯泡两端的电压，即副线圈两端的电压与原、副线圈匝数比有关. (3)不发光，因为无法在副线圈中产生感应电动势.1.变压器的原理是互感现象.当原线圈接交变电压时，在铁芯中产生周期性变化的磁场，在副线圈中会产生感应电动势，由于原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上，所以穿过每一匝线圈的磁通量的变化率相等，但由于原、副线圈匝数不同，故电压不同.说明：(1)变压器能改变交变电压、交变电流，但不能改变恒定电压、恒定电流. (2)变压器原、副线圈中交流电的频率相等，即变压器不改变交流电的频率. 2.变压器原、副线圈中电压关系 (1)只有一个副线圈：U 1U 2＝n 1n 2(2)有多个副线圈：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…例1 (多选)如图1所示的理想变压器，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝1∶2，U 1＝2202sin ωt (V)，n 1＝1 100匝，以下说法中正确的是( )图1A.穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1∶2B.穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为25V C.原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2 V D.原、副线圈电压的最大值之比为1∶2 答案 BCD解析对于理想变压器，由于没有磁通量损耗，所以穿过两个线圈的磁通量大小相等，磁通量的变化率相同，A 错误.根据E 1＝n 1ΔΦΔt 得磁通量的变化率的最大值为每一匝线圈产生的电动势的最大值，即⎝⎛⎭⎫ΔΦΔt max ＝22021 100 V ＝25 V ，所以每一匝产生的电动势的有效值为0.2 V ，B 、C 正确.由于匝数比为1∶2，所以原、副线圈电压最大值之比也为1∶2，D 正确. 二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系阅读教材回答下列三个问题：(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？ (2)根据能量守恒推导只有一个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系. (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.答案 (1)理想变压器的理想化条件一般指的是：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)由能量守恒有P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2. 所以I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1.(3)若有多个副线圈，则P 1＝P 2＋P 3＋…，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…将U 1∶U 2∶U 3∶…＝n 1∶n 2∶n 3∶…代入得 n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…1.功率关系从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出. 2.电流关系(1)只有一个副线圈时，由U 1I 1＝U 2I 2，得：n 1I 1＝n 2I 2，即I 1I 2＝n 2n 1.(2)当有多个副线圈时，由I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…得：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋….例2 (多选)如图2所示，一理想变压器的原线圈匝数为n 1＝1 100匝，接电压U 1＝220 V 的交变电流，副线圈接“20 V 10 W ”的灯泡，灯泡正常发光，可知( )图2A.副线圈的匝数n 2＝200匝B.副线圈中的电流I 2＝0.5 AC.原线圈中的输入功率为10 WD.原线圈中的电流I 1＝0.1 A 答案 BC解析由于理想变压器原、副线圈两端的电压比U 1U 2＝n 1n 2，则副线圈匝数n 2＝100匝，A 错误；理想变压器的原、副线圈的功率相等，所以原线圈的输入功率为10 W ，C 正确；由功率P ＝UI 可得副线圈中的电流I 2＝0.5 A ，原线圈中的电流I 1＝n 2n 1I 2≈0.045 A ，B 正确，D 错误.三、自耦变压器和互感器1.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，反之则可以升高电压，如图3所示.图32.互感器交流电压表和交流电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流.互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器.(1)电压互感器：实质是降压变压器，可以把高电压变成低电压(如图4所示).电压互感器应并联接入电路.(2)电流互感器：实质是升压变压器，可以把大电流变成小电流(如图5所示).电流互感器应串联接入电路.图4图5例3(多选)图6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()图6A.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，输出端不可断路答案CD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正确.例4 一自耦变压器如图7所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，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 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )图7A.U 2>U 1，U 2降低B.U 2>U 1，U 2升高C.U 2<U 1，U 2降低D.U 2<U 1，U 2升高答案 C解析由U 1U 2＝n 1n 2，n 1>n 2知U 2<U 1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点过程，n 2减小，n 1不变，U 1不变，则U 2降低，C 项正确. 四、理想变压器的动态分析 1.电压、电流、功率的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定时，输入电压U 1决定输出电压U 2，即U 2＝n 2U 1n 1. (2)功率制约：P 出决定P 入，P 出增大，P 入增大；P 出减小，P 入减小；P 出为0，P 入为0. (3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，副线圈中的输出电流I 2决定原线圈中的电流I 1，即I 1＝n 2I 2n 1(只有一个副线圈时).2.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况：(1)原、副线圈匝数比不变，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R →I 2→P 出→P 入→I 1.(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n 1、n 2→U 2→I 2→P 出→P 入→I 1.例5(多选)(2018·孝感市八校联盟高二下学期期末联考)理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图8所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片.原线圈两端接在电压为U的交流电源上.则()图8A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大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AC解析在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定.因此Q位置不变时，输出电压不变，此时P向上滑动，副线圈电路总电阻增大，则输出电流减小，输入电流也减小，故电流表的读数变小，故A正确，B错误.P位置不变，将Q向上滑动，则输出电压变大，输出电流变大，输入电流也变大，则电流表的读数变大，故C正确，D错误.针对训练(2018·三明市高二下学期期末联考)如图9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K断开，当K接通时，以下说法正确的是()图9A.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 上的电压减小C.通过灯泡L 1的电流增大D.原线圈中的电流增大答案 D解析输入电压和匝数比不变，由U 1U 2＝n 1n 2知副线圈的输出电压不变，A 错误；当K 接通时，副线圈电路的总电阻减小，总电流I 2变大，电阻R 上的电压增大，并联部分的电压减小，通过灯泡L 1的电流减小，B 、C 错误；由I 1I 2＝n 2n 1知，电流I 2变大，则I 1变大，D 正确.[学科素养] 通过改变原、副线圈的匝数、滑动变阻器滑片的位置、开关闭合等方式分析理想变压器的动态问题，使学生进一步熟练掌握理想变压器的原理，熟练掌握理想变压器原、副线圈中的电压、电流、功率关系：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1(一组副线圈)，P 1＝P 2，及U 1决定U 2、I 2决定I 1、P 2决定P 1等制约关系，培养了学生的综合分析能力，较好地体现了“科学思维”的学科素养.1.(变压器的工作原理)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答案 C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错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C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错误.2.(理想变压器基本关系的应用)如图10所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB两端电压u1＝122sin 100πt(V).下列说法正确的是()图10A.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6W 答案 D解析根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2π＝50 Hz ，选项A 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 ，选项B错误；又I 2＝U 2R L ＝66A ＝ 1 A ，即的读数为1 A ，选项C 错误；根据P 入＝P 出及P 出＝U 22R L ＝626W ＝6 W ，选项D 正确.3.(互感器)(多选)如图11所示，L 1、L 2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100∶1，乙图中原、副线圈匝数比为1∶10，则( )图11A.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.图示高压输送电路输入的总功率为2.2×103 kW 答案 AD解析题图甲中的原线圈并联在电路中，是电压互感器，电表是电压表，故B 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2，有U 1＝n 1n 2U 2＝1001×220 V ＝22 000 V ，故A 正确；题图乙中的原线圈串联在电路中，是电流互感器，电表是电流表，故C 错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I 1I 2＝n 4n 3，有I 1＝n 4n 3I 2＝101×10 A ＝100 A ，根据P ＝UI 得输入的总功率P ＝U 1I 1＝22 000×100 W ＝2.2×103 kW ，故D 正确.4.(理想变压器的动态分析)(2016·天津卷)如图12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( )图12A.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示数变大答案 B解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中的电流也变大，电流表A1示数变大，选项D错误.一、选择题考点一变压器的工作原理1.(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是()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.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势答案ABC2.如图所示的四个电路，能够实现升压的是()答案 D解析变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以D能实现升压，C不能实现升压，故C错误，D正确.3.如图1所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则副线圈中电流表的示数是()图1A.3 mAB.48 mAC.零D.与R 的阻值有关答案 C解析当导体棒在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C 正确. 考点二理想变压器基本关系的应用4.(多选)如图2所示，Q 是熔断电流为1 A 的保险丝(电阻不计)，R 为用电器，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝2∶1.原线圈的电压为u ＝2202sin (100πt ) V.要使保险丝不熔断，则( )图2A.副线圈电流最大值不超过2 AB.副线圈中电流有效值不超过2 AC.R 的阻值一定不能小于55 ΩD.R 的阻值一定不能小于77 Ω 答案 BC解析保险丝的原理是电流的热效应，应该用电流的有效值.由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝n 2n 1U 1＝12×220 V＝110 V .由I 1I 2＝n 2n 1得：I 2＝n 1n 2I 1＝21×1 A ＝2 A.所以R min ＝U 2I 2＝55 Ω，故B 、C 正确.5.一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5.原线圈与正弦交流电源连接，输入电压u 随时间t 变化的图象如图3所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则( )图3A.流过电阻的电流是20 AB.与电阻并联的理想电压表的示数是100 2 VC.经过1 min 电阻发出的热量是6×103 JD.变压器的输入功率是1×103 W 答案 D解析设输入电压有效值为U 1，输出电压有效值为U 2，由题图知U 1＝220 V ，则由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝100 V ，I 2＝U 2R ＝10010 A ＝10 A ，故选项A 、B 错误；1 min 内电阻产生的热量Q ＝I 22Rt＝102×10×60 J ＝6×104 J ，故选项C 错误；P 入＝P 出＝U 22R＝1×103 W ，故选项D 正确.6.(多选)如图4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流电源上.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( )图4A.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 1∶n 2＝11∶3 答案 BD解析理想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 ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，选项D 正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A ＝0.6 A ，选项B 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 ，选项C 错误.7.如图5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，额定功率为10 W 的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )图5A.变压器输入电压的瞬时值表达式为u ＝220 2sin πt (V)B.电压表的示数为220 VC.变压器原、副线圈的匝数比为11∶1D.变压器的输入功率为110 W 答案 C解析由题图乙可知，ω＝2πT＝100π rad/s ，故A 错误；原线圈输入电压为220 V ，电压表示数为灯泡的额定电压U ＝PR ＝20 V ，故B 错误；由B 项分析，结合电压与匝数的关系得n 1n 2＝22020＝111，故C 正确；理想变压器的输入功率与输出功率相等，为10 W ，故D 错误. 8.(多选)(2016·全国卷Ⅲ)如图6所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是( )图6A.原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶9答案AD解析设灯泡的额定电压为U0，两灯泡均能正常发光，所以原线圈两端电压为U1＝9U0，副线圈两端电压为U2＝U0，故U1U2＝91，n1n2＝U1U2＝91，A正确，B错误；根据公式I1I2＝n2n1可得，I1I2＝19，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P＝UI可得，灯泡a和b的电功率之比为1∶9，C错误，D正确.9.(2018·济宁市高二下学期期末)如图7所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光.下列说法中正确的是()图7A.原、副线圈匝数比为3∶1B.原、副线圈匝数比为1∶3C.AB端的输入电压为3UD.AB端的输入电压为4U答案 C解析设灯泡正常发光时，流过它的电流为I，则该变压器原线圈电流I1＝I，副线圈中电流I2＝2I，则原、副线圈匝数比n1n2＝I2I1＝2∶1；所以原线圈两端的电压为U1＝n1n2U2＝2U，则AB端输入电压为3U，A、B、D错误，C正确.考点三自耦变压器与互感器10.(2018·陕西省教学质量检测)为了测量高电压和强电流，常用到变压器的有关原理.如图8所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若电压互感器上下线圈的匝数比为1 000∶1，电流互感器上下线圈的匝数比为1∶100，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，下列说法正确的是()图8A.两输电线的电压为220 VB.L 2中的电流强度为10 AC.电路中输送的功率为2.2×108 WD.两输电线间的电阻为22 Ω 答案 C解析甲是电压互感器，已知n 1∶n 2＝1 000∶1，电压表示数为U 2＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可得传输电压为：U 1＝2.2×105 V ，选项A 错误；乙是电流互感器，已知n 3∶n 4＝1∶100，电流表示数为I 4＝10 A ，根据I 3I 4＝n 4n 3可得传输电流为：I 3＝1 000 A ，选项B 错误；输电线中输送的功率为P ＝U 1I 3＝2.2×108 W ，选项C 正确；两输电线间的电阻无法求得，选项D 错误. 11.钳式电流表的外形和结构如图9中a 、b 所示.图b 中电流表的读数为1.2 A ，图c 中用同一电缆线绕了3匝，则( )图9A.这种电流表能测直流电流，图c的读数为2.4 AB.这种电流表能测交变电流，图c的读数为0.4 AC.这种电流表能测交变电流，图c的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图c的读数为3.6 A答案 C解析钳式电流表利用了变压器的工作原理，因此钳式电流表只能测交变电流.根据n1I1＝n2I2可知，题图b中线圈单匝时，的读数为1.2 A.在题图c 中绕3匝时，的读数应为3.6 A ，故选项C 正确.12.自耦变压器的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10所示，其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在电压有效值为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，且变压器是理想变压器，则U 2和I 1分别约为( )图10A.380 V 和5.3 AB.380 V 和9.1 AC.240 V 和5.3 AD.240 V 和9.1 A 答案 B解析由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 1I 1＝P 2，所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，为n 2＝1 900匝，负载R 上的功率也最大，为2.0 kW ，则U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×220 V ＝380 V ，I 1＝P 2U 1＝2.0×103220 A ≈9.1 A ，故选项B 正确. 二、非选择题13.如图11所示的理想变压器原线圈1接到220 V 的交流电源上.副线圈2的匝数n 2＝30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11(1)副线圈3的匝数n 3； (2)原线圈1的匝数n 1和电流I 1. 答案 (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)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 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 A. 14.如图12所示，理想变压器原线圈中输入电压U 1＝3 300 V ，副线圈两端电压U 2为220 V ，输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L 2，绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数U ＝2 V .求：图12(1)原线圈n 1等于多少匝？(2)当开关S 断开时，电流表A 2的示数I 2＝5 A.则电流表A 1的示数I 1为多少？ (3)在(2)情况下，当开关S 闭合时，电流表A 1的示数I 1′等于多少？答案 (1)1 650匝 (2)13 A (3)23A解析 (1)由电压与变压器匝数的关系可得：U 1n 1＝U 2n 2＝U ，则n 1＝1 650匝.(2)当开关S 断开时，有：U 1I 1＝U 2I 2，I 1＝U 2I 2U 1＝13 A.(3)当开关S 断开时，有：R L ＝U 2I 2＝44 Ω.当开关S 闭合时，设副线圈总电阻为R ′，有R ′＝R L 2＝22 Ω，副线圈中的总电流I 2′＝U 2R ′＝10 A.由U 1I 1′＝U 2I 2′可知，I 1′＝U 2I 2′U 1＝23 A.选择题1.(多选)(2017·徐州市、连云港市、宿迁市第三次模拟考试)如图1甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交变电流，电表均为理想电表，下列说法正确的是( )图1A.电压表的示数为110 VB.交变电流的频率为50 HzC.滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表示数变大D.滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表示数变小答案 BD解析根据题图乙可知原线圈电压的有效值U 1＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈输出电压有效值U 2＝110 V ，电压表测量的是滑动变阻器R 两端的电压，小于110 V ，A 错误；根据题图乙可知交流电的周期为0.02 s ，频率为50 Hz ，B 正确；滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器R 接入电路的阻值变小，电压表示数变小，C 错误；滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器R 接入电路的阻值变大，流过副线圈的电流变小，根据I 1I 2＝n 2n 1可得流过原线圈的电流变小，电流表示数变小，D 正确.2.(多选)如图2所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )图2A.P 向下滑动时，灯L 变亮B.P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C.P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D.P 向上滑动时，变压器的输出功率变大答案 BD解析由于理想变压器输入电压U 1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U 2也不变，灯L 的亮度不随P 的滑动而改变，故选项A 错误，B 正确.P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈负载总电阻R 总减小，由I 2＝U 2R 总知，通过副线圈的电流I 2增大，输出功率P 出＝U 2I 2增大，再由I 1I 2＝n 2n 1知输入电流I 1也增大，故选项C 错误，D 正确.3.(多选)(2018·漳州市、龙海市等四校高二下学期期末联考)如图3所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝2202sin 100πt (V)，原、副线圈匝数比为10∶1，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小)，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是( )图3A.变压器输出电压的频率为50 HzB.电压表V 2的示数为22 2 VC.照射R 的光变强时，灯泡L 变暗D.照射R 的光变强时，电压表V 1、电流表A 1的示数都不变答案 AC解析原线圈接正弦交流电，由题知角速度是ω＝100π rad/s ，所以f ＝100π2π Hz ＝50 Hz ，故A 正确.由表达式知输入电压有效值为220 V ，根据电压与匝数成正比，副线圈电压有效值即电压表V 2的示数为22 V ，故B 错误.R 处光照增强时，阻值减小，但不会影响变压器的输入电压及输出电压，则副线圈电路总电流变大，原线圈电流也变大，定值电阻分压增大，灯泡两端电压减小，灯泡变暗，故C 正确，D 错误.4.(2018·南京市高考冲刺练习卷)如图4所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U 1，输入功率为P 1，输出功率为P 2，各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R 的滑动触头向下移动时( )。

变压器的工作原理

变压器的工作原理引言：变压器是一种电力设备，广泛应用于电力系统中，用于改变交流电的电压和电流。

它是由两个或者多个线圈（称为绕组）共享一个磁性铁芯组成的。

本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、构造和工作过程。

一、基本原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。

根据法拉第电磁感应定律，当一个线圈中的磁通量发生变化时，会在另一个相邻的线圈中引起感应电动势。

变压器利用这个原理来改变电压和电流的大小。

二、构造1. 铁芯：变压器的主要构造部份是磁性铁芯。

它通常由硅钢片叠压而成，具有高导磁性和低磁滞损耗，以提高变压器的效率。

2. 绕组：变压器有两个或者多个绕组，分别称为初级绕组和次级绕组。

初级绕组与电源相连，次级绕组与负载相连。

绕组由导电材料（如铜线）制成，通过绝缘材料隔离。

3. 冷却系统：大型变压器通常配备冷却系统，以保持温度在安全范围内。

常见的冷却方式包括自然冷却和强制冷却。

三、工作过程变压器的工作过程可以分为两个阶段：空载和负载。

1. 空载：在空载状态下，变压器的次级绕组未连接到负载。

当交流电通过初级绕组时，产生的交变磁场会在次级绕组中感应出电动势。

根据变压器的转向比，电压可以被升高或者降低。

由于次级绕组未连接到负载，所以几乎没有电流流过次级绕组。

2. 负载：当负载连接到次级绕组时，变压器进入负载状态。

由于负载的存在，次级绕组中会有电流流过。

根据欧姆定律，电流通过绕组时会产生电压降。

因此，次级绕组的电压会降低。

根据变压器的转向比，初级绕组的电压也会相应地降低或者升高。

四、变压器的效率变压器的效率是指输出功率与输入功率之比。

它可以通过以下公式计算：效率 = （输出功率 / 输入功率）× 100%变压器的效率受到多种因素的影响，包括铁芯材料的导磁性能、绕组的电阻损耗和磁滞损耗等。

为了提高变压器的效率，可以采取一些措施，如使用高导磁性的铁芯材料、减小绕组电阻和合理设计冷却系统。

结论：变压器是一种基于电磁感应原理的电力设备，用于改变交流电的电压和电流。

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。

第四章变压器

1、额定容量 ─ 变压器二次侧输出的最大视在功率。其大小炎二次侧额定电压和额定电流的乘积，一般用千伏安表示。 2、一次侧额定电压─ 接到变压器一次侧绕组上的最大正常工作电压。
3、二次侧额定电压─ 当变压器的一次侧绕组上额定电压时，二次侧绕组的空载电压。
五、几种常用的变压器
第五章变压器
第二节特殊变压器
使用注意事项：
N2 （匝数多）
i2
电流表
A
1. 二次侧不能开路, 以防产生高电压；电流互感器 2. 铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在二次侧出现过压。
被测电流=电流表读数 N2/N1
第五章变压器
第二节特殊变压器
（二）电流互感器
钳形电流表是电流互感器的一种应用。是电流互感器和电流表组成的测量仪表。测量时，先张开铁心，把通有被测电流的导线套进钳形铁心中，然后再把铁心闭合，这样，载流导线就是初级绕组，次级绕组接在铁心上并与电流表接通。从电流表上就可直接读出被测电流的大小。
第九章常用电工仪表与安全用电
第二节安全用电常识
(一) 人体电阻
人体电阻因人而异，通常为 104 ~ 105 ，当角质外层破坏时，则降到800~1000。
(二) 电流强度对人的伤害
人体允许的安全工频电流: 30mA 工频危险电流: 50mA
(三) 电流频率对人体的伤害
电流频率在40Hz ~ 60Hz对人体的伤害最大。实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。
第五章变压器
第一节变压器的工作原理
（二）变压器的分类:
电力变压器 (输配电用) 电压互感器按用途分仪用变压器电流互感器整流变压器按相数分三相变压器单相变压器按制造方式分壳式心式

四绕组变压器参数计算

四绕组变压器是一种特殊设计的变压器，用于同时传输三种不同的电压。

它通常用于电力系统，以实现不同电压等级之间的转换。

以下是一个关于四绕组变压器参数计算的简要说明。

参数计算的基础在于变压器的原理，即通过改变线圈中的电流与电阻，实现电压的转换。

具体到四绕组变压器，它通常具有四个绕组，每个绕组都连接到一个电压源，通过特定的匝数比，实现不同电压之间的转换。

首先，我们需要确定变压器的各种参数，如额定容量、额定电压等。

这些参数将影响变压器的性能和效率。

然后，我们需要根据负载的性质和大小，计算每个绕组的电流。

这将决定变压器的损耗（包括铜损和铁损），并影响变压器的效率。

接下来，我们需要根据变压器的设计要求和材料特性，选择合适的变压器铁芯和绕组线圈。

这将影响变压器的磁通量和效率。

最后，我们需要根据变压器的设计和所选的参数，计算变压器的匝数比。

匝数比是决定电压转换的关键因素。

具体步骤如下：1. 确定额定容量（通常以VA或kVA表示）和额定电压。

2. 根据负载的性质和大小，计算每个绕组的电流。

这将需要一些电气计算，包括交流阻抗和功率因数等参数。

3. 根据所选的变压器铁芯和绕组线圈，进行磁通量的计算和设计优化。

4. 根据上述计算结果和设计要求，选择合适的变比（匝数比）。

变比是连接变压器原边和副边的线圈匝数之比，它决定了电压的转换比例。

5. 完成这些步骤后，变压器就完成了从设计到制造的流程。

在制造过程中，还需要考虑一些额外的因素，如绝缘、散热、防潮等。

请注意，这只是一个基本的参数计算过程，实际的变压器设计和制造可能会因具体应用和材料选择的不同而有所变化。

对于更复杂的设计和计算，可能需要专业的电气工程师进行。

四台变压器并联短路计算

四台变压器并联短路计算首先，我们需要明确一些基本概念和假设条件。

变压器并联短路计算是指将多台变压器连接在一起，形成一个并联组，然后在组中进行短路计算，以确定短路电流的大小和组各变压器的短路阻抗。

以下是我们假设的一些条件：1.变压器的额定容量相等；2.变压器的额定电压相等，即同样的额定电压等级；3.变压器的短路阻抗是定值，不随电压变化；4.变压器的短路阻抗是完全对称的。

变压器的短路阻抗通常由两部分组成：电阻和电抗，分别表示实际电阻和电感产生的阻抗。

这里我们使用复阻抗的概念来表示电阻和电抗。

对于电阻：Zr=Rr+j0其中，Rr表示变压器的电阻，j表示虚数单位。

对于电抗：Zx=0+jXr其中，Xr表示变压器的电感产生的阻抗。

现在我们考虑四台变压器的并联，连接在同一电源上。

由于变压器的电阻和电抗是完全对称的，我们可以假设各个变压器短路阻抗相同。

设每台变压器的短路阻抗为Zr+jZx。

根据并联电阻的计算公式，我们可以得到总短路阻抗为：Z=(Zr+jZx)/(4个变压器)接下来，我们需要计算短路电流。

短路电流的大小与总短路阻抗有关。

对于给定的电源电压Us，我们可以用欧姆定律来计算短路电流：Is=Us/Z对于给定的短路电流，我们可以计算每台变压器上的短路电流：Is_1=Is/4最后，我们需要计算各个变压器在短路情况下的电压降。

根据欧姆定律，电压降等于电流乘以阻抗。

U_1=Is_1*(Zr+jZx)根据以上计算步骤，我们可以得到四台变压器并联短路计算的结果。

请注意，实际计算中可能需要考虑额外的因素，如变压器的接线方式和电源的内阻等。

三相四柱变压器零序电抗

三相四柱变压器零序电抗三相四柱变压器是一种常见的电力配电设备，广泛应用于工业和建筑领域。

它由三个相互独立的柱状铁心组成，每个柱心上都绕有线圈，相互之间通过磁路连接，并连接到三相电源网。

这种设计使得变压器能够将高电压变换为低电压，以满足不同用电设备的需求。

在三相四柱变压器中，除了常见的正序电抗外，还有一个重要的参数是零序电抗。

零序电抗是指三相电源中产生的零序电流所引起的感抗。

在实际应用中，电力系统中经常存在电源电压非完全对称的情况，这就会导致三相电流不完全平衡，产生一定的零序电流。

零序电抗的存在可以有效地限制零序电流的大小，保证电力系统的稳定运行。

零序电抗在电力系统中起着非常重要的作用。

首先，它可以有效地减小电力系统中的零序电流，从而提高系统的安全性和稳定性。

零序电流如果过大，会引起电力设备过热、电压波动等问题，甚至对电力系统产生不利影响。

通过增加零序电抗，可以有效地限制零序电流的大小，减轻电力设备的负荷。

其次，零序电抗还可以用于消除系统中的电压不平衡。

电压不平衡会导致电力系统中出现负载不均衡的现象，进而影响供电质量。

通过使用三相四柱变压器的零序电抗，可以有效地补偿电力系统中的电压不平衡，保持三相电压的平衡性，提高电力系统的可靠性和供电质量。

此外，零序电抗还可以用于抑制电力系统中的谐波干扰。

在电力系统中，存在各种各样的非线性负载，它们会引起电流谐波。

这些谐波电流会在电力系统中形成谐波电压，对电力设备和用户造成损害。

通过使用零序电抗，可以有效地消除或减小谐波电压，从而保护电力设备和用户免受谐波干扰的影响。

总之，零序电抗在三相四柱变压器中起着重要的作用。

它能够限制零序电流的大小，消除电压不平衡，抑制谐波干扰，提高电力系统的安全性、稳定性和供电质量。

因此，在选择和应用三相四柱变压器时，我们应充分考虑零序电抗的参数，以确保电力系统的稳定运行。

变压器三相四线制的原理

变压器三相四线制的原理
三相四线制变压器是一种常见的电力配电系统，它的原理涉及
到三相电源和负载之间的能量转换和分配。

三相四线制通常用于工
业和商业用电，其中三相表示有三个相位的电源，四线表示包括三
个相线和一个中性线。

首先，让我们从变压器的基本原理开始。

变压器是一种电气设备，用于改变交流电压的大小。

在三相四线制中，变压器的作用是
将高压输电线路上的电能转换为适合用户使用的低压电能。

变压器
的核心部分是由两个线圈构成的，一个是输入线圈（也称为初级线圈），另一个是输出线圈（也称为次级线圈）。

当输入线圈中通入
三相高压电源时，产生的磁场会感应到输出线圈中，并在输出线圈
中产生相应的电压。

通过合理设计输入线圈和输出线圈的匝数比例，可以实现输入电压到输出电压的合适变换。

在三相四线制中，三个相线分别连接到变压器的输入线圈，而
中性线则连接到变压器的中性点。

这样，每个相位的电压都可以通
过变压器进行调节和分配，以满足不同负载的需求。

当电能从变压
器的输出线圈传送到用户的设备时，可以根据需要进行进一步的分
配和控制，以确保各个负载得到稳定和适当的电压。

此外，在三相四线制中，中性线的作用不仅是提供额外的连接点，还可以用于平衡三相负载，减少电力系统中的不对称性，从而提高系统的稳定性和效率。

总的来说，三相四线制变压器的原理涉及到将高压的三相电能通过变压器转换为适合用户使用的低压电能，并通过合理的连接和分配，实现对三相负载的稳定供电。

这种电力配电系统在工业和商业领域得到广泛应用，为各种设备和机器提供可靠的电能支持。

四变压器的工作原理

第十三章交变电流四变压器的工作原理知识提要1．变压器的原理和特点变压器是改变交流电压的设备，其工作原理是电磁感应（互感）。

能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

功率关系为：损出入＋＝P P P 。

从减少电能的损失与节约材料考虑，高压线圈n 多，I 小，一般由较细导线绕制。

2．理想变压器：没有电能损失的变压器。

两个基本公式是：（1）2121n n U U =，对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。

（2）出入＝P P ，无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。

需要引起注意的是：（1）只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：2211I U I U =，1221n n I I =，有多个副线圈时电流关系满足：n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……（2）常用的“口”字形铁心变压器，穿过每匝线圈的磁通量和磁通量的变化率都相同。

“日”字形铁心变压器中，穿过原副线圈的磁通量及变化率不同，故不能简单用电压与匝数成正比解，而应根据电磁感应基本规律：tt t ∆∆+∆∆=∆∆321φφφ来分析。

3．变压器动态制约问题：当变压器原、副线圈的匝数比一定时，（1）变压器的输出电压由输入电压决定。

（2）变压器的输入功率由输出功率决定。

例题分析例1．如图13-4-1所示中的理想变压器，原副线圈匝数之比为n 1:n 2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R 组成闭合回路，当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨匀速向右作切割磁感线运动时，安培表A 1的读数为12mA ，那么安培表A 2的读数为（）。

A ．0B ．3mAC ．48mAD ．与R 值大小有关解析：由于导线在匀强磁场中向右匀速运动，产生恒定的电动势，铁芯有恒定的磁通量，副线圈中没有感应电动势，因此A 2的读数为零。

答案：A 。

点评：要使副线圈产生感应电动势，铁芯中有变化的磁通量是最基本的前提条件，解题时一定要养成由已知进行推理得出结论的习惯，切忌乱套公式。

四台变压器并联短路计算

四台变压器并联短路计算变压器是电力系统中不可或缺的组成部分。

变压器的作用是将高电压电能转换为低电压电能或者将低电压电能转换为高电压电能，以适应不同的电力系统需要。

在一些情况下，为了满足电力系统对电能的需求，需要将多台变压器并联使用。

本文将介绍四台变压器并联短路计算的相关知识，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。

一、四台变压器并联的意义电力系统中，变压器承担着电能转换等重要任务。

而当系统中需求的电能量非常大时，就需要使用多台变压器进行并联使用，以承担更大的负荷。

四台变压器并联的作用是将不同的电能传输到同一点上，以满足系统对电能的需求。

二、四台变压器并联短路计算的步骤（1）确定电路参数在进行计算前，需要准确确定电路的参数，包括每台变压器的额定电压、容量、变比、短路阻抗等。

（2）计算每台变压器的短路电流根据每台变压器的容量和额定电压，可以计算出其短路电流。

因为四台变压器并联后，其短路电流也是并联后的结果，因此可以通过对每台变压器短路电流的加和来计算出并联后的短路电流。

公式如下：Isc = Σ (（S/Un）/Z)其中，Isc为总短路电流，S为变压器容量，Un为变压器的额定电压，Z为变压器的等效短路阻抗。

（3）计算总的短路电流通过以上的计算，可以得出并联后的总短路电流。

（4）确定保护装置的额定电流根据总短路电流的计算结果，确定保护装置的额定电流，以确保保护装置在短路发生时能够及时切断电路，以保护电力系统和设备的安全。

三、四台变压器并联短路计算的注意事项（1）确定电路参数时，要进行准确的测量和计算，以确保结果的准确性。

（2）计算短路电流时要考虑各台变压器的额定电压和容量，并考虑其等效短路阻抗，以确保结果的可靠性。

（3）保护装置的额定电流要根据总短路电流的计算结果确定，以确保其保护的可靠性。

（4）在实际的应用过程中，应严格遵守相关的安全规定和操作规程，以确保人员和设备的安全。

四、结语四台变压器并联短路计算是电力系统中的一个重要技术，对于满足系统对电能的需求和保护电力设备的安全起着关键的作用。

变压器三相四线制的原理

变压器三相四线制的原理变压器是一种用于改变交流电压的电气设备。

它采用了电磁感应的原理，通过绕制在铁芯上的两个线圈，即主线圈和副线圈，来实现电压的转换。

变压器的三相四线制是指变压器的输入和输出都是三相电流，同时还有一个中性线用于连接负载。

对于三相电流来说，每个相位之间的电压相位差为120度。

在三相四线制中，变压器的输入线圈与电源相连，通过电源提供的三相电流形成磁场。

这个磁场会感应到输出线圈上的电流，从而产生输出电压。

在三相四线制中，主要有三种类型的线圈连接方式，即星形连接、三角形连接和星三角混联。

这些连接方式会影响到输出电压的大小和相位差。

在星形连接中，输入线圈的三个端子分别与电源相连，而输出线圈的三个端子连接在一起形成一个星形。

在这种连接方式下，输出电压的大小等于输入电压的大小，相位差为0度。

在三角形连接中，输入线圈的三个端子连接在一起形成一个三角形，输出线圈的三个端子也连接在一起形成一个三角形。

在这种连接方式下，输出电压的大小等于输入电压的大小，相位差为0度。

在星三角混联中，输入线圈的三个端子与电源相连，而输出线圈的三个端子连接在一起形成一个三角形。

在这种连接方式下，输出电压的大小是输入电压的根号3倍，相位差为30度。

通过这些不同的连接方式，变压器可以根据需要提供不同大小和相位差的输出电压。

这样，变压器就成为了电力系统中的重要设备，用于将高电压输送到远距离的地方，然后通过变压器将其转换为低电压，以供家庭、工业和商业用电。

在使用变压器时，需要注意安全问题。

由于变压器的输入和输出都是交流电，因此必须正确连接线圈，避免接错相位。

同时，还需要注意变压器的负载电流，以免超过变压器的额定容量，导致变压器损坏或发生火灾等安全事故。

变压器的三相四线制通过电磁感应的原理实现了电压的转换。

它在电力系统中起着重要的作用，能够满足不同地区和不同负载的电压需求。

正确使用变压器，可以为我们的生活和工作提供便利，并确保电力系统的安全稳定运行。

变压器三相四线制的原理

变压器三相四线制的原理
变压器是一种常见的电力设备，用于将电压从一级变换到另一级。

它通常由一个铁芯和两个相互绝缘的线圈组成。

在变压器中，通过电磁感应原理，将电能从一个线圈传递到另一个线圈中。

变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。

当交流电通过一侧的线圈时，会在铁芯中产生一个变化的磁场。

这个磁场会穿透另一侧的线圈，从而在那个线圈中引发电流。

这个现象被称为互感现象。

在三相四线制的变压器中，有三个线圈和四个导线。

这三个线圈分别与三相电源连接，并通过导线与负载相连。

其中，三个线圈的导线依次称为主线圈、次级线圈和三相中性线圈。

主线圈连接到三相电源，次级线圈连接到负载，而三相中性线圈连接到接地电网。

当三相电源的电压通过主线圈时，会在铁芯中产生一个交变磁场。

这个磁场会感应到次级线圈和三相中性线圈中的电流。

次级线圈中的电流将通过导线传输到负载中，而三相中性线圈中的电流将通过接地电网回流。

通过变压器的作用，可以实现电压的升高或降低。

当主线圈的匝数比次级线圈的匝数多时，变压器将实现升压功能；反之，当主线圈的匝数比次级线圈的匝数少时，变压器将实现降压功能。

变压器的三相四线制设计使得电力传输更加高效和安全。

三相电源可以提供更稳定的电力，而中性线圈的连接则能够有效地平衡电流
分布。

四线制的设计还能够提供更好的过载保护和故障检测功能。

变压器三相四线制的工作原理基于电磁感应原理，通过互感现象实现电能的传输。

它在电力传输和分配中起到了至关重要的作用，使得电压的升降变得更加简单和可靠。

四、变压器

变压器三相四线制的原理

变压器的结构及工作原理

变压器 原理

高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)

第四章 旋转变压器

电工学第四章 变压器

变 压 器

高中物理选修3-2第五章 4 变压器-----教师版

变压器的工作原理

变压器详细讲解

第四章 变压器

四绕组变压器参数计算

四台变压器并联短路计算

三相四柱变压器 零序电抗

变压器三相四线制的原理

四 变压器的工作原理

四台变压器并联短路计算

变压器三相四线制的原理

变压器三相四线制的原理

变压器原理

第四章旋转变压器

电工学第四章变压器

变压器

第四章变压器

三相四柱变压器零序电抗

四变压器的工作原理