探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系ppt课件
高中物理精品实验课件:实验14探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
一 实验目的
通过定性与定量实验探究变压器线圈两端电压与匝数的关系.
二 实验原理
变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的.电流通过原线圈时在铁芯中产生磁 场,若电流的大小、方向在不断变化,则铁芯中的磁场也在不断变化,变化 的磁场在副线圈中产生感应电动势,副线圈中就有输出电压.本实验通过改变 原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压与匝数的关系.
实验次数 1
2
3
4
A.N1一定是原线圈
U1/V
0.90 1.40 1.90 2.40 B.N2一定是原线圈
U2/V
2.00 3.01 4.02 5.02
解析 根据变压器的变压比UU12=NN12和表格数据可知, 由于变压器有一定的能量损失,所以N2一定为原线圈.
六 数据处理
由实验数据找出理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比与两个线圈的匝 数n1、n2之比的关系.
例1 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,实验室中 备有下列可供选择的器材: A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈) B.条形磁铁 C.直流电源 D.多用电表 E.开关、导线若干 (1)上述器材在本实验中不必用到的是_B_C__(填器材前的字母),本实验中还需 用到的器材是_低__压__交__流__电__源___.
(2)操作步骤如下: ①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上; ②闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的 电压; ③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上,另一个作为副 线圈,接上小灯泡; ④将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤. 以上操作的合理顺序是_①__③__②__④__(只填步骤前数字序号).
解析 变压器线圈两端的电压与匝数的关系为 UU12=nn12,所以实验中需要知道 原、副线圈的匝数,即可拆变压器必用;变压器的原理是原线圈磁场的变化 引起副线圈磁通量的变化,所以不需要外界的磁场,故条形磁铁不需要;直 流电源不会使原线圈产生变化的磁场,而需要用到低压交流电源,并需要测 交流电压,所以多用电表必用;做电学实验,开关、导线必用.即上述器材在 本实验中不必用到的是B、C;还需用到的器材是低压交流电源.
第70课时探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系传感器的简单应用2025届高考物理一轮复习课件
B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁
场能转化成电能,铁芯起到“传递”能量的作用
C. 理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同
D. 变压器副线圈上不接负载时,原线圈两端电压为零
目录
高中总复习·物理
(3)由于变压器工作时有能量损失,实验测得的原、副线圈的电压
1
比 应当
2
大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)原、
第70课时
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
传感器的简单应用
CONTENTS
03
立足“四层”·夯基础
着眼“四翼”·探考点
概念 公式 定理
题型 规律 方法
聚焦“素养”·提能力
巧学
概念 公式 定理
目录
高中总复习·物理
1. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
装置原理
源。请完成以下实验步骤:
①用绝缘导线在线圈B上绕制n匝线圈;
②将A线圈与低压交流电源相连接;
③用多用电表的“交流电压”挡分别测量A线圈的输入电压UA
和
绕制 (选填“绕制”或“B”)线圈的输出电压U;
④则A线圈的匝数为
n
(用已知和测得量的符号表示)。
目录
高中总复习·物理
3步稳解题
①实验目的是什么?
该加热器工作的稳定温度。
目录
高中总复习·物理
1
2
解析:(1)由题图(a)可知,当满足 = 时,即Rt=3
3
t
kΩ时φa=
φb,此时由题图(b)可知温度为25 ℃,即恒温箱内的稳定温度为25
℃;恒温箱内的电热丝加热时,Rt的取值范围为Rt>3 kΩ。
2020版高考物理复习课件:实验探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(共19张PPT)
对应演练 命题点一 命题点二
-5-
(2)实验时,原线圈接在电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下 列操作正确的是( ) A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡 B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡 C.原线圈接12 V以下交流电压,电表用交流电压挡 D.原线圈接220 V交流电压,电表用交流电压挡
1
铁芯 A 组装到变压器铁芯 B 上,导致“漏磁”,则副线圈两端电压将 小于 3 V,故选 A。
对应演练
-11-
2.(1)某学生选用匝数可调的可拆变压器来做探究变压器线圈两端 的电压与匝数的关系实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表 测量副线圈的电压,下列操作正确的是( ) A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡 B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡 C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡 (2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝 数,观察到副线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不 变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副 线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探 究副线圈两端的电压与匝数的关系时采用的实验方法是控制变量 法。
对应演练 命题点一 命题点二
-6-
答案 (1)BC (2)低压交流电源 (3)C 解析 (1)变压器的原理是互感现象的应用,是原线圈磁场的变化引 起副线圈感应电流的变化,所以不需要外界的磁场,故条形磁铁B不 必用到; 如果原线圈中通的是直流电源,则副线圈中不会有感应电流产生, 故直流电源C不必用到,需要用到低压交流电源; (2)变压器的工作原理是互感现象,故原线圈接交流电压,输出电压 也是交流电压,故电表用交流电压挡,综合(1)可知,故应选C。
探究变压器两端的电压与匝数的关系
实验原理(1)法拉第电磁感应定律当穿过回路的磁通量发生变化时,回路中的感应电动势e感的大小和穿过回路的磁通量的变化率成正比,即,这就是法拉第电磁感应定律。
说明:①磁通量增加时,△ø/△t>0,e感为负,即感应电流产生的磁场和原磁场方向相反;当磁通量减少时,△ø/△<0,e感为正,即感应电流产生的磁场和原磁场方向相同。
②中学阶段,物理量的大小和方向常常是分开讨论的。
e感=n△/出仅反映了它的大小,其方向由楞次定律或右手定则来确定。
③感应电动势和磁通量的变化率成正比,不是和磁通量的多少成正比。
例如,有一个线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈平面转到和磁场垂直时,即线圈内磁通量达到最大,它的变化率却为零,这时感应电动势为零;而当线圈转到和磁场平行时,即穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率却达到最大,这时产生的感应电动势达到最大。
(2)变压器原理变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
如下图所示:一个线圈与交流电源连接,叫做原线圈,也叫初级线圈;另一个线圈与负载连接,叫做副线圈,也叫次级线圈。
电磁感应是变压器工作的基础,电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小,方向在不断地变化,铁芯中的磁场也在不断变化。
变化的磁场在副线圈中产生变化的磁通量,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出感应电压。
原、副线圈匝数不同,副线圈输出的电压与原线圈中的电压也不同,根据法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的电压比与匝数比的关系为。
实验结论:(1)在表3-1中变压器起作用,因此它是一个变压器。
电压与匝数的关系是(2)在表3-2中变压器起作用,因此它是一个变压器,电压与匝数的关系是实验拓展:1.实验中所得数据并不完全符合,原因是什么?2.要使电压通过变压器后降低,副线圈的匝数应该比原线圈的匝数多些还是少些?要使电压升高呢?3.探究自自耦变压器电压与匝数的关系:实验器材:铁芯上只绕有一个线圈的变压器叫自耦变压器,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实验步骤:调节副线圈匝数.已知变压器线圈总匝数为1 900匝,原线圈为1 100匝,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的有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别为和图实验解析由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得:U1U2=n1n2,I1I2=n2n1,U1I1=P2.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n2=1 900匝,负载R上的功率也最大,为2.0 kW,则U2=n2n1U1=1 9001 100×220 V=380 V,I1=P2U1=2.0×103220A≈9.1 A,实验结论:自耦变压器原副线圈电压、电流间仍然满足U1U2=n1n2,I1I2=n2n1考题回放1.(2015·江苏高考)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
学科
物理
演示/分组
分组
记录
赵携新
实验名称
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验步骤
实验步骤:1、探究不同的电源、电压输入,相同的匝数,观察电压表的读数
2、探究相同的电源、电压输入,不同的匝数,观察电压表的读数
实验情况摘要
班别
实验效果学生表现来自实验时间执教教师
高二(2)班
好
好
2015年4月26日
第8周星期1第2节
赵携新
高二1班
好
好
2015年4月27日
第8周星期2第1节
蔡铭生
高二3班
好
好
2015年4月28日
第8周星期3第5节
冯翠霞
高二4班
好
好
2015年4月29日
第8周星期3第6节
杨锡波
人教版高中物理选修3-2 变压器 0 PPT课件
互感器
V
A
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
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
学习回顾:
知识与技能
1.变压器的结构与原理
2.理想变压器线圈与匝数的关系
3.理想变压器
过程与方法
1.控制变量法
2.科学探究
提出问题 猜想 设计实验 收集数据 分析论证
没有大胆的猜测就作不出伟大的发现。 ---牛顿
变压器
变压器的结构
变压器的结构图、符号
原线圈
n2 n1
副线圈
电源
负载
铁芯
符号
变压器的原理图
原线圈 副线圈
~
U1
n2 n1
U2
~
铁芯 交变电流通过原线圈时,在铁芯中激发变化磁场,变化磁场在 副线圈中产生感应电动势,在闭合回路中产生感应电流。
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
高压 变压 器
电子变压器
开关变压器
抗干扰 变压器
音频变压器
漫步科苑
交流电压表有一定的量度范围,它的绝缘能 力也有限,不能直接测量过高的电压.用变压器 把高电压变成低电压再接到交流电压表上,这个 问题就解决了.这样的变压器叫做电压互感器.
1电压互感器哪个线圈匝数多?
2电压互感器哪个线圈中的电流大?
无铁损
无铜损
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/ t E2=n2/ t 原线圈回路有:U1− E1=I1r1≈ 0
I1
I2 n2 U2
U1 n1
E1/n1= E2/n2
则U1=
新人教版实验十六探究变压器原副线圈电压与匝数的关系课件(26张)
针对训练 1.某班物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与 匝数的关系”.可拆变压器如图甲、乙所示.
(1)下列说法正确的是___C_D_F___. A.为确保实验安全,实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B.变压器的原线圈接低压交流电,测量副线圈电压时应当用多用 电表的“直流电压挡” C.可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究 副线圈匝数对副线圈电压的影响 D.测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选 用适当的挡位进行测量 E.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副 线圈 F.变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能 转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递” 磁场能的作用
创新分析 (1)根据测量结果和变压器原理分析产生误差压器有漏磁现 象.
“○”中所用的电表(选填“ 比较原线圈与副线圈导线的粗细
电压表”或“电流表”)
(选填“较粗”或“较细”)
丙
丁
(1)在U2为纵坐标,n2为横坐标.在图乙中画出变压器的输出电压U2
考点二 探索创新实验 例2 小华同学做了探究变压器线圈两端的电压与匝数关系的实验, 请回答以下问题: (1)本实验中需要测量电压,则在如图所示的器材中,应____A____. A.选甲图中的器材 B.选乙图中的器材 C.都可以选 D.都不能选
解析:由题图可知,甲图是多用电 表,而乙图是电压表,实验需要测量 交流电压,因此选用甲图,故A正确, B、C、D错误.
(4)该实验的实验误差可能来源于___B_C____. A.原线圈所加电压小 B.变压器的铁芯漏磁 C.变压器的铁芯产生涡流
解析:(3)根据实验数据可得,在误差允许的范围内,变压器的原线圈与副线圈 的电压之比等于线圈匝数之比.
第4讲 实验:探究变压器电压与线圈匝数的关系
第4讲实验: 探究变压器电压与线圈匝数的关系A组基础巩固1.(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( )A.交流电的频率B.磁通量的变化率C.功率D.交流电的峰值答案ABC 理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量变化率相同,原、副线圈中功率相同,B、C正确;变压器能改变交流电的峰值但不改变交流电频率,A正确,D错误。
2.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 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,原、副线圈的磁通量总相等,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副线圈的电能,原、副线圈通过磁联系在一起,故D错误。
3.一输入电压为220 V,输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了,为获知此变压器原副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁心上新绕了5匝线圈,如图所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )1 / 4A.1 100,360B.1 100,180C.2 200,180D.2 200,360===1 100,变压器烧坏前,答案 B 对新绕线圈的理想变压器,根据变压比公式得n1===180,故B正确。
同理n24.做“探究变压器电压与线圈匝数的关系”实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是( )A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡答案 D 副线圈上的感应电动势是通过两个线圈间的互感现象产生的,所以原线圈上的电流应该是变化的,应为交流电流,电压为交流电压,故D正确。
实验 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
[例2-2] 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,所用 电源电压为3 V。
(1)变压器两个线圈接如图甲所示的接线柱(数字表示匝数倍数),多用电
表选择开关如图乙所示,用多用电表测量两个线圈的结果如图丙、丁所
示,则图丙所示电压值为
(选填“5.7 V”或“1.37 V”),则连
接电源的是
接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压。
(1)下列操作正确的是
。
A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
解析:(1)变压器的工作原理是互感现象,故原线圈接交流电压,输出电压
也是交流电压,电表用交流电压挡,故A,B,C错误,D正确; 答案:(1)D
(只填步骤前数字序号)。
解析:(2)在实验中,首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上;再将匝数较多的 一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上,另一个作为副线圈,接上小灯泡; 闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压; 最后将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤。 答案:(2)①③②④
C.为了人身安全,低压交流电源的电压不要超过12 V
D.绕制升压变压器原、副线圈时,副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
解析:(2)根据变压器不能改变交流电源的频率,知A正确;变压器的工作 原理为“互感”,如果线圈用直流电压输入时,副线圈两端无电压,故B 错误;为了人身安全,低压交流电源的电压不要超过12 V,故C正确;绕制 升压变压器原、副线圈时,根据电流之比等于匝数的反比,即匝数越多, 电流越小,所以副线圈导线应比原线圈导线细一些好,故D错误。 答案:(2)AC
实验15 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系
探究变压器原、副线圈电压与
匝数的关系
梳理必备知识 回归教材
一、实验目的
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
二、实验原理
原线圈通过电流时,铁芯中产生磁场,由于交变电流的大小和方向都在不断变
化,铁芯中的磁场也在不断地变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,副
线圈中就存在输出电压。本实验通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈电
。(多选)
解析:(1)“探究变压器电压与线圈匝数关系”的实验中,需要的器材有学生
电源,提供低压交流电,同时要需要多用电表测量电压及可拆变压器和导线,
故BEG正确,ACDF错误。
答案:(1)BEG
[例1] [实验原理与操作] (2022·北京海淀区模拟)在做“探究变压器原、副
线圈电压与匝数的关系”的实验中,某同学利用如图所示的教学用的可拆变压
D.多用电表
。(多选)
解析:(2)变压器正常工作需要交流电,因此本实验中需要用交流电源和交流
电压表(多用电表),不需要干电池和直流电压表,A、C错误,B、D正确。
答案:(2)BD
[例4] [实验原理的创新] 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实
验中,可拆变压器如图所示。
(3)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测
答案:(1)A
[例3] [实验器材的创新] 如图甲所示为教学用的可拆变压器,线圈A和B由同种
材料且粗细相同的导线绕制而成,线圈外部还可以绕线。
(2)为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,该同学把线圈A与学生电源连接,
另一个线圈B与小灯泡连接,如图乙所示。其中线圈A应连到学生电源的
(选
填“直流”或“交流”)输出端上,同时为保证人身安全,所用电压不要超过
变压器的电压与匝数的关系副线圈
A.副线圈中电压表的读数为55V B.副线圈中输出交流电的周期为 1 s
100π C.原线圈中电流表的读数为0.5A D.原线圈中的输入功率为110 2W 答案 AC
A RV
五、拓展、应用
例2: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; 原线圈电路中接有理想电压表和电流表. 现闭合开关, 灯泡正常发光.
原线圈
副线圈
U1
n1
n2
U2
铁芯
建立模型 原线圈匝数n1
副线圈匝数n2 输入电压U1
U1 n1
n2 U2
输出电压U2
问题1:如何调节电压的大小?
三、理解模型内涵——变压器的电压与匝数的关系 1.实验探究:如何调节电压大小?
1.U1、n1不变,而n2增大 时,U2增大. 2.U1、n2不变,而n1增大 时,U2减小.
洗衣机
220伏工作电压
5号充电电池 1.2伏工作电压
彩色电视机显像管 十几万伏工作电压
第六节 变压器
一、认识变压器(改变交流电压的设备)
变压器的结构是怎么样? 变压器是如何调节电压? 变压器为什么能调节电压?
物理建模过程
建立模型 实验理论分析,理解模型内涵 例题分析,强化模型理解 拓展、应用
二、建立模型——理想变压器
1 2 t t
副线圈:Biblioteka E2 n22 t
原线圈:
E1
n1
1 t
所以,
U1 = n1 U 2 n2
副线圈的电阻忽略不计 U2 = E2 原线圈的电阻忽略不计 U1 = E1
降压变压器 n2 < n1 升压变压器 n2 > n1
2024届高考一轮复习物理课件(新教材粤教版):探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
4.数据处理 由数据分析变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比与原、副线圈的匝数 n1、n2之比的关系. 5.注意事项 (1)在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关,再进行操作. (2)为了人身安全,学生电源的电压不能超过12 V,通电时不能用手接触 裸露的导线和接线柱. (3)为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试 测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量.
度为 100π rad/s,故交流电的频率为 f=T1=2ωπ=50 Hz,C错误; 若将 R 接在 AC 两端,根据题图可知,当原线圈输入电压为 220 V 时, AC 间的电压应该为 30 V,根据欧姆定律可知,流过电阻 R 的电流为 IAC=URAC=1320 A=2.5 A,交流电的周期为 T=2ωπ=0.02 s,D 正确.
例3 (2022·北京卷·4)某理想变压器的原线圈接在220 V的正弦交流电源 上,副线圈输出电压为22 000 V,输出电流为300 mA.该变压器 A.原、副线圈的匝数之比为100∶1
√B.输入电流为30 A
C.输入电流的最大值为15 2 A D.原、副线圈交流电的频率之比为1∶100
原、副线圈的匝数之比为nn12=UU12=22220000=1100,故 A 错误; 根据nn12=II21可得输入电流为 I1=nn21I2=100×300×10-3 A=30 A,故 B 正确; 输入电流的最大值为 Im= 2I1=30 2 A,故 C 错误;
判断 正误
1.变压器只对交变电流起作用,对恒定电流不起作用.( √ )
2.变压器不但能改变交变电流的电压,还能改变交变电流的频率.
(× ) 3.在任何情况下,理想变压器均满足UU12=nn12、II12=nn21、P 入=P 出.( × )
《探究变压器的电压与匝数的关系》 讲义
《探究变压器的电压与匝数的关系》讲义一、变压器的基本原理在我们的日常生活和工业生产中,变压器是一种非常常见且重要的电气设备。
它能够改变交流电压的大小,实现电能的传输和分配。
那么,变压器是如何实现这一功能的呢?变压器的基本原理是电磁感应。
当一个交流电流通过变压器的初级线圈(也称为原线圈)时,会在铁芯中产生一个交变的磁场。
这个交变磁场会穿过次级线圈(也称为副线圈),由于电磁感应的作用,在次级线圈中就会产生感应电动势。
二、电压与匝数的关系接下来,我们重点来探究一下变压器的电压与匝数之间的关系。
通过大量的实验和理论分析,我们得出了一个重要的结论:在理想变压器中,电压与匝数成正比。
具体来说,如果初级线圈的匝数为$N_1$,电压为$U_1$;次级线圈的匝数为$N_2$,电压为$U_2$,那么它们之间的关系可以用以下公式表示:$\frac{U_1}{U_2} =\frac{N_1}{N_2}$这个公式告诉我们,如果我们想要增加次级线圈的输出电压,就需要增加次级线圈的匝数;反之,如果想要降低输出电压,就需要减少次级线圈的匝数。
为了更好地理解这个关系,我们可以通过一个简单的例子来说明。
假设一个变压器的初级线圈匝数为 100 匝,输入电压为 220V,次级线圈匝数为 50 匝。
那么根据上述公式,我们可以计算出次级线圈的输出电压:$\frac{220}{U_2} =\frac{100}{50}$$U_2 = 110V$从这个例子可以看出,匝数的比例决定了电压的比例。
三、影响电压与匝数关系的因素在实际应用中,变压器的电压与匝数关系并非完全理想,还会受到一些因素的影响。
首先是铁芯的材质和磁导率。
不同的铁芯材料具有不同的磁导率,这会影响磁场的强度和分布,从而对电压与匝数的关系产生一定的影响。
其次是线圈的电阻和漏磁。
线圈本身存在电阻,会导致一部分电能转化为热能,从而影响输出电压的大小。
同时,由于变压器的结构不可能完全完美,会存在一定的漏磁现象,这也会使实际的电压与匝数关系偏离理想情况。
变压器电压电流与匝数的关系
变压器电压电流与匝数的关系1. 变压器的基本概念变压器,这个名字一听就有点儿高大上的感觉,但其实它就是一个电气小能手。
它的主要作用是把电压“变一变”,比如说把高电压降低成低电压,或者把低电压提高成高电压。
听起来像是魔术师在表演,但实际上它靠的可是严肃的科学原理。
简单来说,变压器有两个绕组——原绕组和副绕组,它们的匝数决定了电压的转换比。
你可以把它们想象成两个互相“聊天”的圈圈,一个说“我这儿电压高”,另一个说“那我这儿就低点儿”。
2. 电压、电流与匝数的关系2.1 匝数比和电压比变压器的匝数,就是绕组上绕线圈的圈数。
简单点儿,原绕组有多少圈,副绕组就有多少圈。
比如说,原绕组有100圈,副绕组有50圈,这样的情况下,电压的变化比就是2:1。
就是说,原来100伏特的电压,在副绕组那里就变成50伏特了。
这就好像你把一大堆糖分成两份,一份多一份少,分量自然也不同了。
2.2 电流和匝数的关系说到电流,这个就稍微复杂一点。
电流跟匝数的关系跟电压的变化是正好相反的。
也就是说,原绕组的电流如果高,那么副绕组的电流就会低。
为什么呢?因为变压器的功率是恒定的,也就是说输入功率和输出功率是一样的。
用个简单的比喻,假如你有一个大水桶,水进水出的速度是一样的,但如果一个水流大,一个水流小,那水桶的容积就会不同。
3. 实际应用中的变压器3.1 家用电器中的变压器你有没有注意过你家里的一些电器,比如说手机充电器、电视机的适配器,这些小小的盒子里其实都有变压器。
它们的工作就是把家里的220伏特电压变成适合你设备的小电压。
要不然,你的手机怎么会在插电后安安稳稳地充电,而不是冒烟呢?这就是变压器的功劳啦!3.2 电力传输中的变压器再看看电力传输网络,变压器在这里也是扮演了超级重要的角色。
高压输电线路用的变压器,可以把电压提高到几千伏特,这样就能减少电能在长距离传输中的损失。
而到了目的地,另一台变压器又把电压降下来,保证你的电器能够安全地工作。
串并联变压器线圈匝数和电压的关系
串并联变压器线圈匝数和电压的关系下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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变压器电压与线圈匝数的关系 高中物理课件19-9 实验
U1/V
1.80
2.80
3.80
4.90
U2/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是
②将多用电表与原线圈 n1=200 匝、原线圈 n1=800 匝、原线圈 n1=1400 匝的接线柱相连接,
分别读出副线圈两端的电压 U2,并将 n1、U2 的数值记录在表格二中.
表格二 U1=5 V,n2=400 匝
实验次数
1
2
3
n1/匝
U2/V (3)拆除实验线路,整理好实验器材.
第9节 实验:探究变压器电压与线圈匝数的关系
第9节 实验:探究变压器电压与线圈匝数的关系
二、实验考法总结 【原型题 1】(1) 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,实验室中备有下列 可供选择的器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁 C.直流电源 D.多用电表 E.开关、导线若干
上述器材在本实验中不必用到的是
第9节 实验:探究变压器电压与线圈匝数的关系
一、基本实验方法
笔记
7.误差分析 (1)由于漏磁,通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等,造成误差; (2)原、副线圈有电阻,原、副线圈中出现焦耳热损耗(铜损),造成误差; (3)铁芯中有磁损耗,产生涡流,造成误差; (4)多用电表的读数存在误差. 8.实验创新点 (1)不改变实验原理,改变实验目的.在原线圈两端电压和匝数一定时,用多用电表测出副线 圈两端电压,就可以求出副线圈的匝数. (2)不改变实验装置和实验目的,还可以探究变压器是否是理想变压器.
第9节 实验:探究变压器电压与线圈匝数的关系
一、基本实验方法
实验课15探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系.ppt
-9-
考向1
考向2
考向3
实验原理 例1如图甲所示 ,在用可拆变压器探究变压器线圈两端的电压与 匝数的关系的实验中 :
关闭 -10-
(1考)向多1 用电表考的向2转换开考关向3转到交流电压挡,即转到位置b。变压器只能改变
交流(1)电若压多,变用压电器表原的线转圈换应开连关接及到学学生生低电压压电电源源的的右面边板两如个图接甲线所柱示,A、,B则、
答案 (1)ACE nb (2)b到a A
考向1
考向2
考向3
-14-
实验探究拓展 ——变压器电压与匝数关系的实际应用
生活中我们要用到各种各样的变压器 ,不管哪一种变压器 ,其工
作原理都是电磁感应的互感问题。假若是理想变压器 ,则满足关
系
U1 U2
=
n1 n2
;
假若是非理想变压器
,由于存在铜损和铁损
失,故副线圈电线电阻要小 ,故引线要粗 ,故a、d接6 V,b、c接220 V。
(2)根据变压比等于匝数比可得
??1 ??2
=
??1 ??2
所以
n1=
??1 ??2
·n2=
220 6
×300= 11
000
匝。
(3)理想变压器是忽略变压器的铜损、铁损与磁损的 ,但一些小
型的变压器的损耗常常不能忽略不计 ;考虑到这些损耗,则变压器副
考点三
-6-
2.将不同的原线圈接入线路测出线源自当中的电压填入下表 :原线圈 匝数 n1 100 100 100 200 400 600
副线圈 匝数 n2 200 400 600 200 200 200
原线圈 电压 U1 6V 6V 6V 6V 6V 6V
【课件】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(课件)
问题1:仔细观察实验中出现的其他物理现象,如有声音、线圈与
铁芯的发热现象等,尝试用所学的物理知识进行解释。
有声音是因为铁芯受交变磁场吸与斥的作用而引发振动。涡流使变
压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热,变压器的温度升高。
问题2:若输入电源使用干电池,再用多用电表测副线圈两端电压,
观察实验现象并说明理由。
的电压与匝数的关系。
PART 02
实验仪器及步骤
实验仪器
可拆变压器、学生电源(低压交流)多用电表、开关、导线若干。
实验步骤
1. 先写出操作步骤,画出电路图,根据电路图连接实物图。连接
电路后要由同组的几位同学分别独立检查并确认。只有这时才能
接通电源。
2.为了保证人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要
电压表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.0V, 则原
D
线圈的输入电压可能为__________。
A.1.5V
B.2.0V
C.7.0V
D.9.0V
(4)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢?发现上述实验
数据没有严格遵从这样的规律,分析下列可能的原
因,你认为正确的是______。(多选)
变压器的工作原理是利用了电磁感应,变压器只能改变交流电压,
若输人端接的是干电池,即输入端的电压不变,则副线圈中的磁通量不变,
副线圈中无感应电动势,输出端的电压为零。
问题讨论及误差分析
问题3:在绕制升压变压器原、副线圈时,副线圈导线应比原线圈
导线粗一些好还是细一些好?那么,绕制降压变压器呢?
电流与匝数成反比,升压变压器副线圈的匝数多而通过的电流小,用
确定被测电压范围后再选择适当的量程进行测量。
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6
2.变压器的工作原理
演示实验1:当原线圈接入交变电压时,副线 圈连到小灯泡上,小灯泡可能发光吗?
问题1:原、副线圈并没有直接连接,为什 么连到副线圈两端的小灯泡会亮?
问题2:原、副线圈不套在闭合铁芯上,是 否仍然存在电磁感应现象?
问题3:为什么说闭合铁芯是变压器的必要组
成部分? 减少磁损
.
7
2.变压器的工作原理
故有 I1 U2 n2
I2 U1 n1
即
I1 n2
I 2 n1
可见:原副线圈通过的电流与其匝数成反比
注意:此式只适用于有一个副线圈的变压
器,不适用于有多个副线圈的变压器。
.
16
5 .几种常见的变压器
自耦变压器
调压器
互感器
.
17
例题1:
一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝, 与220V的电源相连,当副线圈接入额定 电压为36V的灯泡时,能够正常发光。 则变压器副线圈的匝数为( ) C
A.36匝
B.72匝
C.720匝
D. 1440匝
.
18
例题2
如图所示,变压器原线圈1100匝,副线
圈110匝,加在原线圈两端的交流电压 U1=220V,负载电阻R=11Ω,求:
1)副线圈两端的电压
2)负载电阻中的电流强度
3)原 副线圈
闭合铁芯
变 原理:互感现象
探究变压器线圈两端 的电压与匝数的关系
.
1
.
2
.
3
.
4
.
5
1. 变压器的构造
U1
n1 n2
U2
U1
U2
电路中的符号
原线圈(初级线圈)跟电源相连,用绝缘线绕成的
副线圈(次级线圈)跟负载相连,用绝缘线绕成的 闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。
注意:线圈必须绕在铁芯上,铁芯必须是闭合的。
.
22
只能对交流电起作用
压
变比 功率关系:P入=P出,
器
关系
电压关系:U U
1 2
=
n1 n2
电流关系: I 1 n 2 种类:自耦变压器 调压I 2 变n压1 器 互感器
.
20
作业
课本P48 第2 、3题 课时训练 课时4
.
21
例题3
为了安全,机床上照明电灯用的电压是 36V,这个电压是把220V的电压将压后 得到的,如果变压器的原线圈是1140匝, 副线圈是多少匝?用这台变压器给40W 的电灯供电,原、副线圈中的电流各是多 大?
原线圈 接交 流电
原线圈 产生感 应电动势
在铁芯中 产生变化 的磁通量
在铁芯中 产生变化 的磁通量
.
副线圈 产生感 应电动势 副线圈中 如有电流
8
2.变压器的工作原理
--电磁感应(互感)
强调:①原、副线圈之间是通过交变磁 场相互联系的。
②从能量的角度看,显然变压器 不能产生电能,它只是通过交 变磁场传输电能。
U2
=
n1 n2
.
12
理论分析:
由于原、副线圈磁通量相同,即Φ1=Φ2
则 1= 2, 原、副线圈的感应电动势分别为
E1
n1
1 t
E2
n2
2 t
原、副线圈电压等于电动势U1=E1、 U2=E2
为什么? 忽略铜损
原、副线圈电压与匝数的关系是:U 1
U2
= n1
n2
.
13
4.理想变压器的电压电流规律
忽略磁损 忽略铜损 忽略铁损
理想变压器:不存在损耗能量的变压器
.
14
4.理想变压器的电压电流规律
原、副线圈电压与匝数的关系:U 1 = n 1
U2
n2
(1) n2>n1 时,U2>U1,称升压变压器 (2)n2<n1 时,U2<U1,称降压变压器
.
15
4.理想变压器的电压电流规律
在理想变压器中:P入=P出, I1U1I2U2
.
9
问题4: 变压器能不能改变恒定电 流的电压?
.
10
3.原、副线圈之间的电压关系
问题5: 感应电动势的大小与哪些因素有关?
变压器线圈两端的电压可能与哪些因素 有关?
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11
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
请同学们设计一些实验方案,并列出简要实验步骤
n1
n2
结论:原、副线圈电压与匝数的关系是:U 1