高二物理上册第三章变压器知识点解析

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物理变压器高中知识点总结

物理变压器高中知识点总结

物理变压器高中知识点总结一、引言变压器是一种能够将交流电能转化为不同电压的电气设备。

在电力系统中,变压器被广泛应用于输电、配电和电能变换等领域。

高中阶段的物理课程中,学生们需要了解变压器的基本原理和工作原理,以及相关的计算方法和应用场景。

本文将对高中物理课程中关于变压器的知识点进行总结,包括变压器的原理、工作原理、性能参数、等效电路、变压器的损耗和效率、以及变压器的应用等方面。

二、变压器的原理1. 变压器的基本原理变压器是利用电磁感应的原理来实现电能的变换。

当交流电流通过一个绕组时,会在另一个绕组中感应出电磁力线,从而在另一个绕组中引起感应电流。

利用这种原理,可以将输入绕组的电压变换到输出绕组,并通过变比来实现不同电压的变换。

变压器主要由铁芯和两个绕组组成。

其中,铁芯用于传递磁场,绕组则用于传递电流。

2. 变压器的工作原理当变压器接通电源后,输入绕组中产生的交流电流会在铁芯中产生交变磁场。

这个交变磁场会穿过输出绕组,并在输出绕组中感应出交流电压。

根据电磁感应的原理,输出绕组中感应出的电压与输入绕组中的电压成正比,且与输入绕组和输出绕组的匝数比成正比。

三、变压器的性能参数1. 变压器的匝数比匝数比(N)是变压器的一个重要性能参数。

它表示了输入绕组与输出绕组的匝数之比。

变压器的匝数比决定了输入电压与输出电压的变换关系。

通常情况下,变压器的匝数比是根据输出电压与输入电压的比值来确定的。

2. 变压器的变比变比是变压器的另一个重要性能参数。

它表示了输出电压与输入电压之比。

变比可以直接反映出变压器的变压比例。

变压器的变比是由变压器的匝数比决定的。

3. 变压器的额定功率变压器的额定功率是指变压器在额定工作状态下所能传递的功率。

变压器的额定功率与其匝数、磁芯的性能以及冷却方式等参数有关。

额定功率是变压器的设计和使用的重要指标。

四、变压器的等效电路1. 变压器的等效电路模型变压器可以用等效电路模型来描述其电气特性。

(完整版)高二物理变压器

(完整版)高二物理变压器

变压器、远距离输电【知识回顾】一、变压器1.定义:用来改变交流电压的设备,称为变压器.说明:变压器不仅能改变交变电流的电压,也能改变交变电流的电流,但是不能改变恒定电流.2.构造:变压器由一个闭合铁芯(是由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的)和两个线圈(用绝缘导线绕制)组成的.原线圈:和交流电源相连接的线圈(匝数为n1).副线圈:和负载相连接的线圈(匝数为n2).许多情况副线圈不只一个.二、理想变压器1.理想变压器是一种理想模型.理想变压器是实际变压器的近似.理想变压器有三个特点:(1)铁芯封闭性好,无漏磁现象,即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样.每匝线圈中所产生感应电动势相等.(2)线圈绕组的电阻不计,无能损现象.(3)铁芯中的电流不计,铁芯不发热,无能损现象.说明:大型变压器能量损失都很小,可看作理想变压器,本章研究的变压器可当作理想变压器处理.2.理想变压器的变压原理变压器工作的原理是互感现象,互感现象即是变压器变压的成因.当变压器原线圈上加上交变电压,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量,这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势.如果副线圈电路是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变磁通量.这个交变磁通量既穿过副线圈,也穿过原线圈,在原、副线圈中同样要引起感应电动势.在原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象.在变压器工作时,由于原、副线圈使用同一个铁芯,因而穿过原、副线圈(每匝)的磁通量Φ及磁通量的变化率均相同,在原、副线圈产生的感应电动势与它们的匝数成正比.3.能量转换:变压器是把电能转化为磁场能又把磁场能转化为电能的装置.4.理想变压器的基本关系(1)输出功率等于输入功率P 出=P 入,U 1I 1=U 2I 2.(2)原副线圈两端的电压跟匝数成正比,2121n n U U =.(3)原副线圈中的电流跟匝数成反比(仅限一个副线圈),1221n n I I =.(4)原副线圈的交变电流的周期T 和频率f 相同. 5.理想变压器的三个决定关系(1)理想变压器输出功率决定输入功率.当副线圈空载时,变压器的输出功率为零,输入功率也为零,并且输入功率随着负载的变化而变化.若同时有多组副线圈工作,则U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3+…+UnIn 成立.(2)理想变压器副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比所决定.无论副线圈是否有负载,是单组还是多组,每组副线圈两端电压与原线圈两端电压都满足332211n U n U n U ===….(3)理想变压器副线圈中的电流决定原线圈中的电流.原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大,当有几组副线圈时,原、副线圈中的电流关系为n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…,其中n 2、n 3…为工作的副线圈的匝数.说明:(1)理想变压器工作时,若增加负载,相当于负载电阻减小,从而副线圈中的电流增大,此时原线圈中电流也增大;若减少负载,相当于负载电阻增大,从而副线圈中的电流减小,此时原线圈中的电流减小;若副线圈空载时,副线圈中的电流为零,那么原线圈中的电流也为零.(2)原副线圈如果分别采用双线绕制,使原副线圈都是由两个线圈组合而成,当电流通过时,要根据在线圈中形成的磁通量方向确定其等效匝数.(3)接在原、副线圈回路中的电表均视为理想电表,其内阻的影响忽略不计. 三、几种常用的变压器 1.自耦变压器(1)自耦变压器的示意图如图所示.(2)特点:铁芯上只绕有一个线圈.(3)用途:可升高电压,也可降低电压.如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压(图甲);如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以升高电压(图乙).2.调压变压器(1)构造:线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,如图所示.(2)变压方法:AB之间加上输入电压U1,移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2.3.互感器(1)用途:把高电压变成低电压,或把大电流变成小电流.(2)分类:①电压互感器如图所示,用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接入交流电压表.根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比(U1/U2),可以算出高压电路中的电压.为了工作安全,电压互感器的铁壳和副线圈应该接地.②电流互感器如图所示,用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中,副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和铭牌上注明的变流比(I1/I2)可以算出被测电路中的电流.如果被测电路是高压电路,为了工作安全,同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地.四、远距离输电减小功率损失的方法:1.减小输电线电阻⑴选用电阻率较小的铜线或铝线⑵增大导线的横截面积 2.减小输电导线中的电流。

高三物理变压器知识点总结

高三物理变压器知识点总结

高三物理变压器知识点总结引言:变压器是我们在物理学习中经常接触到的一个重要装置,它对我们的生活和工业生产起着至关重要的作用。

在高三物理学习中,我们学习了关于变压器的相关知识,并通过实验和理论学习深入了解了其原理和应用。

本文将对高三物理学习中涉及的变压器知识点进行总结,旨在帮助学生们回顾和巩固这一重要内容。

一、变压器的基本原理变压器是利用电磁感应原理工作的,它由两个共通磁路的线圈(即主线圈和副线圈)组成。

通过交变电压在主线圈中产生的变化磁场,从而诱导出副线圈中的电流。

根据电磁感应定律,变压器中的电压变换比等于主副线圈匝数的比值。

这一基本原理是理解变压器工作机制的基础。

二、变压器的输入和输出在变压器中,输入电压和输出电压分别对应于主线圈和副线圈中的电压大小。

根据变压器原理,当副线圈匝数大于主线圈匝数时,输出电压将大于输入电压,实现电压升压;反之,当副线圈匝数小于主线圈匝数时,输出电压将小于输入电压,实现电压降压。

这个电压变换比可以通过公式 V2/V1=N2/N1 进行计算。

三、变压器的效率和功率变压器的效率是指输出功率与输入功率之比。

在实际应用中,变压器除了要满足电压变换的要求外,还需要保持尽可能高的效率。

变压器的功率损耗主要包括铜损耗和磁化损耗。

铜损耗是由于主、副线圈中的电流通过线圈的电阻而产生的热量,主要由线圈的材料和截面积决定。

磁化损耗是由于变压器的铁芯中的磁化和去磁化过程中产生的能量损耗,主要与铁芯的材料和频率有关。

四、变压器的应用变压器在电力输送和电子设备中广泛应用。

在电力输送中,变压器将发电厂产生的高压电流转换为输送距离较远时所需的低压电流,从而减小了线路损耗。

在家庭和工业用电中,变压器将电网提供的高电压转换为适合电器使用的低电压,以保障用电安全。

此外,变压器还被用于音频设备、计算机、电视机等电子产品中,用于电源的稳压和隔离等功能。

结论:高三物理学习中关于变压器的知识点虽然简单,但在实际应用中却有着广泛的重要性。

高二物理必修之知识讲解 变压器 基础

高二物理必修之知识讲解 变压器 基础

变压器【学习目标】1.知道原线圈(初级线圈)、副线圈(次级线圈)的概念。

2.知道理想变压器的概念,记住电压与匝数的关系。

3.知道升压变压器、降压变压器概念。

4.会用1122U n U n =及1122I U I U =(理想变压器无能量损失)解题。

5.知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。

6.分析论证:为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。

7.会计算电能输送的有关问题。

8.了解科学技术与社会的关系。

【要点梳理】要点一、 变压器的原理1.构造:变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成,两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

是用来改变交流电压的装置(单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示)。

2.工作原理变压器的变压原理是电磁感应。

如图所示,当原线圈上加交流电压U 时,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中都要产生感应电动势。

如果副线圈是闭合的,则副线圈中将产生交变的感应电流,它也在铁芯中产生交变磁通量,在原、副线圈中同样要引起感应电动势。

由于这种互相感应的互感现象,原、副线圈间虽然不相连,电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为:原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

要点诠释:(1)在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象,叫做互感现象。

(2)互感现象是变压器工作的基础:变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。

(3)变压器是依据电磁感应工作的,因此只能工作在交流电路中,如果变压器接入直流电路,原线圈中的电流不变,在铁芯中不引起磁通量的变化,没有互感现象出现,变压器起不到变压作用。

要点二、 理想变压器的规律 1.理想变压器没有漏磁(磁通量全部集中在铁芯内)和发热损失(原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计)的变压器,即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。

要点诠释:(1)因为理想变压器不计一切电磁能量损失,因此,理想变压器的输入功率等于输出功率。

高中物理-变压器、电能输送知识点

高中物理-变压器、电能输送知识点

高中物理-变压器、电能输送知识点基础知识一、变压器1.理想变压器的构造、作用、原理及特征构造:两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器.作用:在输送电能的过程中改变电压.原理:其工作原理是利用了电磁感应现象.特征:正因为是利用电磁感应现象来工作的,所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压.2.理想变压器的理想化条件及其规律在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后,由于电磁感应的原因,原、副线圈中都将产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律有:,忽略原、副线圈内阻,有U1=E1,U2=E2另外,考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁,即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等,于是又有由此便可得理想变压器的电压变化规律为在此基础上再忽略变压器自身的能量损失(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分,分别俗称为“铜损”和“铁损”),有P1=P2 而P1=I1U1 P2=I2U2于是又得理想变压器的电流变化规律为由此可见:(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(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别.)(2)理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式.3、规律小结(1)熟记两个基本公式:即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。

②P入=P出,即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。

(2)原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等.(3)原副线圈中电流变化规律一样,电流的周期频率一样(4)公式中,原线圈中U1、I1代入有效值时,副线圈对应的U2、I2也是有效值,当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时,副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值.(5)需要特别引起注意的是:①只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有:②变压器的输入功率由输出功率决定,往往用到:,即在输入电压确定以后,输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比,与原线圈匝数的平方成反比,与副线圈电路的电阻值成反比。

高三物理高频变压器知识点

高三物理高频变压器知识点

高三物理高频变压器知识点一、什么是变压器?变压器是一种电气设备,用于改变交流电的电压和电流大小,通过电感耦合实现的。

它由两个或更多个线圈组成,其中一个叫做原线圈(也称为初级线圈),另一个叫做副线圈(也称为次级线圈)。

变压器基本上是由铁芯和线圈构成的。

二、变压器的工作原理变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。

当通过原线圈的电流变化时,所产生的磁场会传导到副线圈中,从而诱导出电动势,产生电流。

根据电磁感应定律,变压器中的电动势与线圈的匝数比例成正比,即E1 / E2 = N1 / N2其中,E1和E2分别表示原线圈和副线圈的电动势,N1和N2表示两个线圈的匝数。

三、变压器的类型1. 按照用途分类- 电力变压器:用于电力系统中的电压升降。

- 仪表变压器:用于测量和控制电路中的电压。

- 自耦变压器:通过一个线圈上的自感和互感实现电压的变换。

2. 按照结构分类- 箱式变压器:将铁芯和线圈放置在一个密封的箱子中,常用于室外场合。

- 瓦式变压器:将铁芯和线圈放置在瓦式铁心中,常用于室内场合。

四、变压器的性质及特点1. 变压器的效率:变压器的效率指的是副线圈的输出功率与原线圈的输入功率之比。

理想变压器的效率接近100%,但实际变压器存在一些损耗,如电阻损耗和磁化损耗,会降低变压器的效率。

2. 变压器的变比:变压器的变比表示原线圈和副线圈的匝数比例,例如一个变比为2:1的变压器,原线圈的匝数是副线圈匝数的两倍。

3. 变压器的标称功率:变压器的标称功率是指变压器在一定条件下能够正常工作的最大功率。

标称功率是变压器选型和使用的重要参考指标。

4. 变压器的绝缘等级:绝缘等级是指变压器的绝缘材料能够承受的最高电压。

绝缘等级决定了变压器的安全性和可靠性。

五、高频变压器的应用高频变压器主要应用于电子设备和通信系统中。

由于高频信号具有较高的频率和较小的波长,所以高频变压器要求具备较高的工作频率和较低的能量损耗。

高频变压器常用于无线通信设备、计算机、医疗设备等领域。

高中物理变压器知识点

高中物理变压器知识点

高中物理变压器知识点
1. 变压器的基本构造:变压器主要由两个线圈组成,一个是输入线圈(初级线圈),另一个是输出线圈(次级线圈)。

两个线圈之间通过磁铁或铁芯进行磁耦合。

2. 变压器的原理:根据法拉第电磁感应定律,变压器通过交变电流在初级线圈中产生磁场,这个磁场会穿过次级线圈并在其中产生感应电动势,从而使电压在次级线圈中产生改变。

3. 变压器的工作原理:变压器通过改变输入线圈和输出线圈的匝数比来实现电压的升降。

当输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数时,输出线圈的电压就会降低;反之,当输入线圈的匝数小于输出线圈的匝数时,输出线圈的电压就会升高。

4. 变压器的电压关系:根据电压守恒定律,变压器的输入功率等于输出功率。

因此,电流的大小和电压的比例是有关系的,即输入电压和输出电压的比例等于输入电流和输出电流的比例。

5. 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,通常用η来表示。

理想情况下,变压器的效率接近于100%,
但实际变压器由于存在一些能量损耗,效率会略低于100%。

6. 变压器的类型:常见的变压器有两种类型,即升压变压器和降压变压器。

升压变压器用于将输入电压升高,降压变压器则用于将输入电压降低。

7. 变压器的应用:变压器广泛应用于电力系统中,用于在输电
过程中升降电压。

此外,变压器还用于电子设备、电炉、充电器等。

以上是关于高中物理变压器的一些基本知识点,希望对你有所帮助。

高二物理《变压器》重难知识点精析及综合能力提升训练

高二物理《变压器》重难知识点精析及综合能力提升训练

高二物理《变压器》重难知识点精析及综合能力提升训练(一)重难知识点精析 1.变压器的构造原线圈、 副线圈、 铁心2.变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。

3.理想变压器磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。

4.理想变压器电压跟匝数的关系: U 1/U 2= n 1/n 2说明:对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。

即有332211n U n U n U ===……。

这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。

因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的,每匝线圈产生相同的电动势,因此每组线圈的电动势与匝数成正比。

在线圈内阻不计的情况下,每组线圈两端的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。

5.理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1 (适用于只有一个副线圈的变压器)说明:原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况,一旦有多个副线圈时,反比关系即不适用了,可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出:U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=12n n U 1, U 3=13n n U 1 , U 4=14n n U 4……可得出:n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+……6.注意事项(1)当变压器原副线圈匝数比(21n n )确定以后,其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2=12n n U 1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率,原线圈上才有了相应的电流(I 1=12n n I 2),同时有了相等的输入功率,(P 入=P 出)所以说:变压器上的电压是由原线圈决定的,而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。

高中变压器知识点总结归纳

高中变压器知识点总结归纳

高中变压器知识点总结归纳一、变压器的基本原理1. 变压器的基本原理是利用电磁感应的原理,通过交变电流在原线圈中产生交变磁通量,从而诱导出另一线圈中的感应电动势。

这种原理使得变压器能够改变交流电的电压大小。

2. 变压器的工作原理是利用两个线圈通过磁感应耦合,在输入端施加交流电压时,原线圈中产生交变磁场,从而诱导出另一线圈中的感应电动势,使得输出端产生相应的交流电压。

3. 变压器的主要作用是改变交流电的电压大小,可以实现升压、降压或绝缘隔离等功能。

因此,变压器被广泛应用于工业、家用、电力系统等领域。

二、变压器的结构和工作原理1. 变压器的结构一般包括铁芯、原线圈和次线圈三部分。

铁芯用于增加磁通量,从而提高磁感应强度;原线圈用于输入电压,次线圈用于输出电压。

2. 变压器的工作原理是利用交变电流在原线圈中产生交变磁通量,从而诱导出另一线圈中的感应电动势,使得输出端产生相应的交流电压。

这样就实现了电压的变换和传递。

3. 变压器的工作原理是基于电磁感应定律和能量守恒定律的基础上,通过电磁感应耦合的原理将输入电能传递到输出端,实现了电压的升降变换。

三、变压器的类型和应用1. 按用途分类,变压器可以分为电力变压器和工业变压器。

电力变压器用于电力系统中的升压、降压和分接等功能,而工业变压器用于电动机驱动、焊接、充电等工业领域。

2. 按结构分类,变压器可以分为壳型变压器和干式变压器。

壳型变压器是常见的箱体结构,内部填充着绝缘油,适用于户外安装;而干式变压器则不需要填充绝缘油,适用于室内安装。

3. 在实际应用中,变压器被广泛应用于工业、家用、电力系统等领域,用于升压、降压、绝缘隔离等功能。

其主要作用是实现了电能的传递和变换,保障了电力系统的正常运行。

四、变压器的参数和性能1. 变压器的参数包括额定功率、额定电压、额定电流、变比、短路阻抗等。

这些参数是变压器设计和选型的重要参考依据,也是变压器性能的关键指标。

2. 变压器的性能表现为效率、损耗、稳定性等方面。

高二物理变压器知识点

高二物理变压器知识点

高二物理变压器知识点变压器是一种重要的电力设备,它在电力传输和分配中起着至关重要的作用。

了解和掌握变压器的知识点对于高中物理学习者来说至关重要。

本文将介绍高二物理中与变压器相关的知识点。

一、变压器的原理变压器是基于电磁感应定律和法拉第电磁感应定律的原理工作的。

根据电磁感应定律,当一根导线中的磁通量发生变化时,导线两端会产生感应电动势。

而根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

二、变压器的构造变压器主要由铁心、一组主线圈和一组副线圈组成。

铁心用于改变磁场的通路,主线圈通常被称为一次线圈,负责输入电流,而副线圈通常被称为二次线圈,负责输出电流。

主线圈和副线圈通过铁心彼此紧密相连,并通过电磁感应传递能量。

三、变压器的工作原理当主线圈通电时,产生的磁场会穿过铁心,然后感应到副线圈上,从而在副线圈中产生感应电动势。

根据电磁感应定律,感应电动势的大小与主线圈和副线圈的匝数之比成正比。

而由于能量守恒定律的存在,输出电压和输入电压的比值等于副线圈和主线圈的匝数比,即输出电压与输入电压的比等于副线圈和主线圈的匝数比。

四、变压器的类型变压器可分为两种类型:升压变压器和降压变压器。

当副线圈匝数大于主线圈匝数时,输出电压大于输入电压,为升压变压器。

反之,当副线圈匝数小于主线圈匝数时,输出电压小于输入电压,为降压变压器。

五、变压器的效率变压器的效率定义为输出功率与输入功率之比。

由于变压器中没有机械运动,因此几乎没有能量损失。

在理想情况下,变压器的效率可以接近100%。

然而,在实际应用中,变压器通常存在一定的能量损耗,如铁损耗和铜损耗等,因此实际效率会略低于100%。

六、变压器的应用变压器广泛应用于电力系统中,用于电力传输和分配。

在电力传输中,变压器用于将发电厂产生的高电压电能提升到更高的电压,以减少输电线路中的能量损耗。

而在家庭、工厂和办公场所,变压器用于将高压电能降压为适合使用的低压电能。

七、变压器的安全使用和维护在使用变压器时,需要注意安全问题。

高二物理上册第三章变压器知识点解析

高二物理上册第三章变压器知识点解析

高二物理上册第三章变压器知识点解析高二物理上册第三章变压器知识点解析课堂是教育教学的主阵地。

学生在校的大部分时间是在课堂上度过的。

上好课、听好课是学习各门功课的重要途径。

下面跟着一起来看看吧。

答:变压器是借助电磁感应,以相同的频率,在两个或更多的绕组之间,变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。

1.2 什么是局部放电?答:局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高压电的作用下,发生在电极之间但未贯通的放电。

1.3 局放试验的目的是什么?答:发现设备结构和制造工艺的缺陷,例如:绝缘内部局放电场过高,金属部件有尖角;绝缘混入杂质或局部带有缺陷,防止局部放电对绝缘造成损坏。

1.4 什么是铁损?答:变压器的铁损又叫空载损耗,它属于励磁损耗而与负载无关,它不随负载大小而变化,只要加上励磁电压后就存在,它的大小仅随电压波动而略有变化。

包括铁心材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗三部分。

1.5 什么是铜损?答:负载损耗又称铜损,它是指在变压器一对绕组中,一个绕组流经额定电流,另一个绕组短路,其他绕组开路时,在额定频率及参考温度下,所汲取的功率。

1.6 什么是高压首端?答:与高压中部出头连接的2至3个饼,及附近的纸板、相间隔板等叫做高压首端(强调电气连接)。

1.7 什么是高压首头?答:普通220kV变压器高压线圈中部出头一直到高压佛手叫做高压首头(强调空间位置)。

1.8 什么是主绝缘?它包括哪些内容?答:主绝缘是指绕组(或引线)对地(如对铁轭及芯柱)、对其他绕组(或引线)之间的绝缘。

它包括:同柱各线圈间绝缘、距铁心柱和铁轭的绝缘、各相之间的绝缘、线圈与油箱的绝缘、引线距接地部分的绝缘、引线与其他线圈的绝缘、分接开关距地或其他线圈的绝缘、异相触头间的绝缘。

1.9 什么是纵绝缘?它包括哪些内容?答:纵绝缘是指同一绕组上各点(线匝、线饼、层间)之间或其相应引线之间以及分接开关各部分之间的绝缘。

它包括:桶式线圈的层间绝缘、饼式线圈的段间绝缘、导线线匝的匝间绝缘、同线圈引线间的绝缘、分接开关同触头间的绝缘。

高二物理上学期变压器

高二物理上学期变压器

(2)变压器原、副线圈功率的关系:
大型变压器铁芯中漏磁可以忽略不计,电能 没有通过电磁波辐射出去,铜导线绕成的线 圈电阻很小,不计导线上的热损,即无铜损。 硅钢片极薄,且彼此绝缘,由于电感产生的 涡流可忽略,即无铁损。所以大型变压器均 可认为是理想变压器,即无任何电能损失。
因此:
P入=P出
变压器输入功率的大小随输出功率大小 变化而变化,副线圈消耗功率越大,原线 圈输入的功率就越大.
例3、(2000年北京、安徽春季高考题)如 图14-15所示,理想变压器的原副线圈匝数 之比n1∶n2=4∶1原线圈回路中电阻A与副 线圈回路中负载电阻B相等.a、b端加一定 交流电压后,两电阻消耗的电功率之比 PA∶PB= ,两电阻两端电压之比 uA∶uB= .
4.如图14-18所示是一个理想变压器,K为 单刀双掷电键,P是滑动变阻器滑动触 头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线 圈上的电流强度,则( )
A.当线圈1输入电压220伏时,线圈2输出电压为110伏。 B.当线圈1输入电压220伏时,线圈2输出电压为55伏。 C.当线圈2输入电压110伏时,线圈1输出电压220伏。 D.当线圈2输入电压110伏时,线圈1输出电压为110伏
(4)如何计算用双线绕制的变压器的电压比?
例如图15所示,一理想变压器的原、副线圈分 别由双线圈ab和cd(匝数都是n1)、ef和gh (匝数都是n2)组成,用I1和U1表示输入电流和 电压,I2和U2表示输出的电流和电压。在下列 二种连接法中,电压和电流比为多少?
1.介绍变压器的构造 : 原线圈:跟电源相连,用绝缘线绕成的 副线圈: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。防止涡流造成能量损失.
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高三物理变压器的知识点

高三物理变压器的知识点

高三物理变压器的知识点一、什么是变压器?变压器是一种能够通过电磁感应现象将交流电的电压和电流进行改变的电器设备。

它由一个铁心和绕在铁心上的两个线圈(即初级线圈和次级线圈)组成。

二、变压器的工作原理1.原理变压器利用电磁感应原理进行工作,当交流电通过初级线圈产生变化的磁场时,这个磁场也会通过铁心作用在次级线圈上,从而使次级线圈内产生电动势。

通过调整初级线圈和次级线圈的匝数比例,可以实现输入电压向输出电压的转换。

2.公式变压器的工作原理可以表达为以下公式:U1/U2=n1/n2其中U1和U2分别表示初级线圈和次级线圈的电压,n1和n2分别表示初级线圈和次级线圈的匝数。

三、变压器的应用1.电力输配变压器在电力输配领域起着重要的作用。

电厂通过大功率的变压器将发电机产生的高电压(一般为发电机额定电压的几千伏)转换成更适宜输送的低电压(一般为几十千伏)。

在城市和乡村电网中,变压器继续将输送的电压转换为适合家庭和工业使用的电压(220V或110V)。

2.电子设备变压器也广泛应用于各种电子设备。

例如电视机、电脑、手机充电器等家用电器都包含了变压器。

这些变压器用于将交流电压转换为直流电压并提供给电子设备使用。

3.电气设备保护变压器还可以用于电气设备的保护。

在电路中加入变压器,可以根据需要将电压升高或降低,以保护电气设备免受过高或过低的电压损害。

四、变压器的类型1.按用途分类根据用途的不同,变压器可分为功率变压器、配电变压器、焊接变压器、调压变压器等。

这些变压器在不同领域和行业中发挥着重要的作用。

2.按结构分类根据结构的不同,变压器可分为铁心式变压器和无铁心式变压器。

铁心式变压器通常由铁心和线圈组成,而无铁心式变压器则直接利用线圈的电磁感应来进行电压转换。

五、常见问题与解答1.为什么中间没有空气间隔?变压器中间没有空气间隔的原因是为了减小磁路的长度,从而提高变压器的效率。

2.变压器是否存在能量损耗?是的,变压器存在能量损耗。

物理变压器知识点归纳总结

物理变压器知识点归纳总结

物理变压器知识点归纳总结导言变压器是一种用来改变交流电压的电气设备,它可以将高压的电能通过电磁感应变换成低压的电能,或者将低压的电能通过电磁感应变换成高压的电能。

变压器在电力工业中起着非常重要的作用,它广泛应用于输电、配电和各种电子设备中。

了解变压器的工作原理和性能指标对于电气工程师和电力工作者来说至关重要。

本文将对变压器的相关知识点进行归纳总结,希望能够帮助读者更好地理解和应用变压器。

一、变压器的基本原理1. 电磁感应原理变压器的工作原理基于电磁感应现象,即当一个磁场发生变化时,就会在周围产生感应电流。

变压器中的主要元件是两个线圈,它们分别被称为原边线圈和副边线圈,原边线圈通常接入电源,副边线圈则接入负载。

当原边线圈中的电流发生变化时,就会在副边线圈中诱导出感应电流,从而改变副边线圈中的电压。

这就实现了电压的改变。

2. 变压器的结构变压器一般由铁芯和线圈组成。

铁芯是用来集中和导出磁场的材料,通常采用硅钢片或铁氧体材料制成。

线圈则是由绝缘导线绕制而成,用来产生主磁场和感应电流。

线圈的绕制方式决定了变压器的变压比,即原边线圈的匝数与副边线圈的匝数之比,这决定了电压的变化情况。

3. 变压器的工作原理变压器通过电磁感应原理来实现电压的变换。

当原边线圈中的电流发生变化时,就会在铁芯中产生主磁场,并诱导出副边线圈中的感应电流,从而改变副边线圈中的电压。

根据变压器的结构组成和工作原理,在实际应用中可以根据需要来设计不同类型的变压器,包括干式变压器、油浸式变压器、自耦变压器等。

二、变压器的性能指标1. 变压器的额定容量变压器的额定容量是指变压器能够持续运行的最大功率。

通常以千伏安(kVA)为单位来表示。

变压器的额定容量决定了它能够承受的负载大小,因此在选择和设计变压器时需要根据实际需求来确定额定容量。

2. 变压器的变压比变压器的变压比是指原边线圈的匝数与副边线圈的匝数之比。

通过变压比可以确定输入和输出电压之间的关系。

高中变压器知识点梳理总结

高中变压器知识点梳理总结

高中变压器知识点梳理总结一、变压器的工作原理变压器是利用电磁感应原理来实现电压变换的装置。

它由两个或多个线圈(即绕组)和一个磁路构成。

当一个绕组中通有交流电流时,产生的磁场会穿过另一个绕组,从而在另一个绕组中感应出电动势,导致电压的变化。

变压器的工作原理可以用守恒定律和环路定理来解释。

1. 感应定律:在变压器中,当一绕组中有变化的电流时,会产生变化的磁场,从而在另一个绕组中感应出电动势。

根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即ε=-dΦ/dt。

这就是变压器工作的基础原理。

2. 环路定理:利用环路定理,可以分析变压器中的电压和电流关系。

环路定理指出,在闭合回路中所受的电动势之和等于回路中电流的总电动势之和。

这也很好地解释了变压器中原、副绕组的电流和电压关系。

基于以上的工作原理,我们可以理解变压器是如何实现电压的变换功能的,同时也可以更好地进行变压器的设计和应用。

二、变压器的结构和性能特点1. 变压器的结构:主要由铁芯和绕组构成。

铁芯由硅钢片制成,用于传导磁场。

绕组则是由绝缘的铜线或铝线缠绕而成,分为原绕组和副绕组。

原绕组通有输入电流,产生磁场,副绕组感应出电动势。

绕组中通入绝缘油来冷却和绝缘。

2. 变压器的性能特点:变压器具有电压变换比固定、效率高、结构简单、维护方便等特点。

由于没有机械部件,因此噪音小、寿命长。

通过了解变压器的结构和性能特点,我们可以更好地理解其在电气系统中的作用和优点。

三、变压器的分类和应用1. 根据用途不同,变压器可以分为功率变压器、配电变压器、整流变压器、特种变压器等。

2. 在电力系统中,功率变压器是最常用的一种。

它主要用于将高压输电线路上的电压降低为用户需求的低压。

3. 在变频电源中,变压器也扮演着重要的角色。

变频电源可以通过改变变压器的工作频率来实现输出电压的控制。

4. 变压器还可以用于电子设备的电源适配器、电焊设备、变压器耦合的放大电路等。

通过了解变压器的分类和应用,我们可以更好地理解变压器在不同领域的作用和实际用途。

高二物理变压器知识精讲

高二物理变压器知识精讲

高二物理变压器【本讲主要内容】变压器教学重点:变压器的工作原理,互感过程的理解。

教学难点:对多个副线圈的变压器,或铁芯“分叉”的变压器,变比关系的推导和理解。

【知识掌握】【知识点精析】1、变压器:同一铁芯上缠绕几组线圈构成变压器,最典型的变压器是同一铁芯上缠绕两个线圈,一个称为原线圈,一个称为副线圈,它们的匝数一般是不同的。

通用符号如图所示,n1和n2分别表示原线圈和副线圈的匝数。

2、理想变压器:工作时,可以忽略焦耳热和涡流发热(磁能损失)的变压器。

对于理想变压器而言,辅助设施就是完全没有必要的了。

3、变压器的工作所谓变压器,就是能够改变电压的仪器。

如图所示,介绍变压器的接线常规(说明:副线圈中负载未画出;否则为“空载”状态);互感的形成;*法拉第电磁感应定律的应用(回避原电动势和反电动势叠加的过程、相位差问题),注意两边磁通量相等。

E 1 = n 1t∆∆Φ E 2 = n 2t∆∆Φ21E E =21n n对于理想变压器,导线电阻可以忽略,故 U 1 = E 1 ,U 2 = E 2 (副线圈看成一个电源,电动势等于路端电压),所以电压21U U =21n n即:理想变压器原副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比。

如果n 2<n 1,则输出电压低,称降压变压器; 如果n 2>n 1 ,则输出电压高,称升压变压器。

对于理想变压器,我们除了关心它的电压关系外,还关心它的功率和电流关系功率 P 1 = P 2 电流 21I I = 12n n如图所示变压器的电压、功率与电流的关系。

结论:21U U =21n n ,31U U =31n n ;P 1 = P 2 + P 3 ;n 1I 1 = n 2I 2 + n 3I 3如图所示变压器的电压、功率与电流的关系设两个副线圈的磁通分配相同)。

答案留作开放式。

答:21U U =21n n 2,31U U =31n n 2;P 1 = P 2 + P 3 ;2n 1I 1 = n 2I 2+ n 3I 3小结:从以上的探讨我们发现,变压器的电压关系和电流关系并不是用一个正比和反比可以简单地概括,而是会随着变压器结构的改变而改变,但是,万变不离其宗,能量守恒定律和法拉第电磁感应定律总是适用的。

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高二物理上册第三章变压器知识点解析
高二物理上册第三章变压器知识点解析
课堂是教育教学的主阵地。

学生在校的大部分时间是在课堂上度过的。

上好课、听好课是学习各门功课的重要途径。

下面跟着一起来看看吧。

1.1什么是变压器?
答:变压器是借助电磁感应,以相同的频率,在两个或更多的绕组之间,变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。

1.2什么是局部放电?
答:局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高压电的作用下,发生在电极之间但未贯通的放电。

1.3局放试验的目的是什么?
答:发现设备结构和制造工艺的缺陷,例如:绝缘内部局放电场过高,金属部件有尖角;绝缘混入杂质或局部带有缺陷,防止局部放电对绝缘造成损坏。

1.4什么是铁损?
答:变压器的铁损又叫空载损耗,它属于励磁损耗而与负载无关,它不随负载大小而变化,只要加上励磁电压后就存在,它的大小仅随电压波动而略有变化。

包括铁心材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗三部分。

1.5什么是铜损?
答:负载损耗又称铜损,它是指在变压器一对绕组中,一个绕组流经额定电流,另一个绕组短路,其他绕组开路时,在额定频率及参考温度下,所汲取的功率。

1.6什么是高压首端?
答:与高压中部出头连接的2至3个饼,及附近的纸板、相间隔板等叫做高压首端(强调电气连接)。

1.7什么是高压首头?
答:普通220kV变压器高压线圈中部出头一直到高压佛手叫做高压首头(强调空间位置)。

1.8什么是主绝缘?它包括哪些内容?
答:主绝缘是指绕组(或引线)对地(如对铁轭及芯柱)、对其他绕组(或引线)之间的绝缘。

它包括:同柱各线圈间绝缘、距铁心柱和铁轭的绝缘、各相之间的绝缘、线圈与油箱的绝缘、引线距接地部分的绝缘、引线与其他线圈的绝缘、分接开关距地或其他线圈的绝缘、异相触头间的绝缘。

1.9什么是纵绝缘?它包括哪些内容?
答:纵绝缘是指同一绕组上各点(线匝、线饼、层间)之间或其相应引线之间以及分接开关各部分之间的绝缘。

它包括:桶式线圈的层间绝缘、饼式线圈的段间绝缘、导线线匝的匝间绝缘、同线圈引线间的绝缘、分接开关同触头间的绝缘。

1.10高压试验有哪些?分别考核重点是什么?
答:高压试验包含空载试验、负载试验、外施耐压试验、感应耐压试验、局部放电试验、雷电冲击试验。

(1)空载试验主要考核测量变压器的空载损耗和空载电流,验证变压器铁心设计的计算、工艺制造是否满足标准和技术条件的要求,检查变压器铁心是否存在缺陷,如局部过热,局部绝缘不良等。

(2)负载试验主要考核产品设计或制造中绕组及载流回路中是
否存在缺陷;
(3)外施耐压试验主要考核产品主绝缘电气强度、主绝缘是否合理、绝缘材料有无缺陷、制造工艺是否符合要求;
(4)感应耐压试验主要考核变压器的纵绝缘;
(5)局部放电试验主要考核变压器的整体绝缘性能;
(6)雷电冲击试验主要考核变压器绝缘结构、绝缘质量是否能经受大气放电造成的过电压的冲击。

1.11生产中为什么要注意绝缘件清洁?
答:绝缘件清洁与否对变压器电气强度影响很大,若绝缘件上有粉尘,经过油的冲洗就随油游动起来。

因为粉尘中有许多金属粒子,它在电场的作用下,排列成串,形成带电体之间通路(搭桥),从而破坏了绝缘强度,造成放电。

电压越高,粉尘游离越严重,越容易放电。

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