高中物理选修3-2《变压器》PPT课件

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人教版高二物理选修3-2-变压器(28张)-PPT优秀课件

人教版高二物理选修3-2-变压器(28张)-PPT优秀课件

(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
=0 思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?
理论推导
请应用法拉第电磁感应定律,推导理想变压器原、 副线圈的电压与匝数的关系。
原线圈: U1 E1 Ir
感应定律:n1 t E1


副线圈: U2 E2 Ir
感应定律: n2 t E2
U 1 n1 U 2 n2
U 1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器
课堂练习
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
C 的匝数为(
)
A、36匝 B、72匝
C、720匝
P入=P出
三、理想变压器的变压、变流规律:
人 教 版 高 二 物理选 修3-2 : 5 .4 变 压 器 (共28张 PPT)
U 1 n1 U 2 n2
I1 n2 I 2 n1
人 教 版 高 二 物理选 修3-2 : 5 .4 变 压 器 (共28张 PPT)
巩固练习
1、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
1~2万伏
录音机
6V 9V 12V 彩色电视机显像管
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?
需改变电压,以适应各种不同电压的需要。
形形色色的变压器

高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)

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

人教版高中物理选修3—2第五章交变电流-变压器(18张)-PPT优秀课件

人教版高中物理选修3—2第五章交变电流-变压器(18张)-PPT优秀课件

3:理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2,电压为 U1、U2,功率为P1、P2,关于它们的关系,正确的
是 (C )
A.I2由I1决定 C.P1由P2决定
B.U2与负载有关 D.U1由U2决定
人教版高中物理选修3—2第五章交变 电流第4 节:变 压器( 共18张P PT)【P PT优秀 课件】 -精美 版
人教版高中物理选修3—2第五章交变 电流第4 节:变 压器( 共18张P PT)【P PT优秀 课件】 -精美 版
人教版高中物理选修3—2第五章交变 电流第4 节:变 压器( 共18张P PT)【P PT优秀 课件】 -精美 版
4:一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻,下 列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍
( D)
A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍 B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍 C.负载电阻变为原来的2倍 D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍
人教版高中物理选修3—2
照明灯电压------220伏
机床上照明灯------36伏
半导体收音机电源电压不超过10伏
大型发电机交流电压------几万伏
远距离输电------几十万伏
电视机显像管却需要10000V以上电压
交流便于改变电压,以适应各种不同的需要
变压器就是改变交流电压的设备
1.示意图
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
人教版高中物理选修3—2第五章交变 电流第4 节:变 压器( 共18张P PT)【P PT优秀 课件】 -精美 版
互感器的区分技巧
(1)电压互感器是降压变压器,据
U1 n1 U 2 n2
,知n1>n2。
电流互感器是升压变压器,据

人教版选修3-2 第五章 4变压器 (共18张PPT)

人教版选修3-2 第五章 4变压器 (共18张PPT)

当有几组副线圈时,有:
U1 U2 U3 n1 n2 n3
I1n1 I2n2 I3n3
谢谢!
原线圈 接交变 电流
e
t3
0
t1 t2
t4 t
原线圈 产生感 应电动势
在铁芯中 产生交变 的磁通
纽带
在铁芯中 产生交变 的磁通
互感现象
副线圈 产生感 应电动势
副线圈 有交变 电流
变压器对恒定电流不能变压! 变压器的铁芯起什么作用?
四、理想变压器电压比的理论推导
若原、副线圈中通过的磁通量始终 相同(无漏磁),根据法拉第电磁感应 定律,原副线圈的感应电动势为:
【课后思考答案】
Байду номын сангаас
1. 绕制原副线圈的导线粗细一样吗?
答:粗细不一样。高压线圈匝数多而通过的电流小,用较细 的导线;低压线圈匝数少而通过的电流大,用较粗的导线。
2. 变压器会改变交变电流的频率吗?
答:不会。
3. 若变压器有多个副线圈,下面公式还成立吗?
U1 n1 U 2 n2
I1 n2 I2 n1
检测总用 电安全状 况
检测墙壁 电缆漏电 隐患
检测设备 运行安全 情况
检测接地 线漏电
问题:有没有只用一个线圈来实现变压的变压器?
3.自耦变压器
P
U1 n1 n2 U2
降压变压器
U1 n1 n2 U2
升压变压器
U1 A B
U2
自耦调压变压器
一、变压器的构造
课堂小结
二、变压器的工作原理: 1、互感现象; 2、理想变压器:
大型变电所
街头变压器
小型音频变压器
用电设备 电灯/电饭锅/洗衣机 感应电动机 机床照明 半导体收音机 电视机显像管 手机 笔记本电脑

人教版高中物理选修3-2第五章变压器课件(16页)-PPT优秀课件

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使用时把原线圈与电 路串联,原线圈匝数少 于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件( 共16张P PT)【 PPT优 秀课件 】-精美 版
课堂练习
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
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件( 共16张P PT)【 PPT优 秀课件 】-精美 版
3、互感器 分类:电压互感器和电流互感器
使用时把原线圈与电 路并联,原线圈匝数多 于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件( 共16张P PT)【 PPT优 秀课件 】-精美 版
副线圈回路有: E2=U2+I2r2 ≈U2
若不考虑原副线圈的内阻,则U1=E1;U2=E2,则:
U 1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件( 共16张P PT)【 PPT优 秀课件 】-精美 版
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
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件( 共16张P PT)【 PPT优 秀课件 】-精美 版
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件( 共16张P PT)【 PPT优 秀课件 】-精美 版
1.输入功率P1由输出功率P2决定; P1=P2

高中物理选修32人教版课件5.4 变压器 (共13张PPT)

高中物理选修32人教版课件5.4 变压器 (共13张PPT)
《变 压 器》
吴琳
1.几种常见的变压器
2.变压器的结构和符号
U1
U2
电路符号
原线圈 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
3.变压器的工作原理
把交变电 U1
U2
压加在原线
圈上,原线 原线圈 圈中的交变
铁芯 副线圈
电流在铁芯 中产生交变的磁通量,这个
们把它当成100%--理想变压器(即没有能量
损失的变压器)。
由能量守恒有 P1= P2
又因 P1= U1I1
P2= U2I2
U1
U2
所以
I1 I2Hale Waihona Puke =U2 U1=
n2 n1
即:原.副线圈中的电流之比跟它们的
线圈匝数成反比。 与实验结论相同
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
n1
2)理论分析法
原线圈
E1=
n1
t
U1
U2
副线圈
E2
=
n2
t
E1 n 1 E2 n2
而 E1 U1 E2 U2
所以:U 1 n1
U 2 n2
即: 原.副线圈两端电压之比等这两个线
圈的匝数比。 与实验结论相同
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
这两个线圈的匝数比。
b.研究原线圈中电流和副线圈中电流的关系的实验
次数 1 2 3 4 5
A1
A2
A1
实验A2结论:原线圈和副线圈中的电流跟
它们的匝数成反比。

人教版物理选修3-2课件:5.4变压器 (共19张PPT)

人教版物理选修3-2课件:5.4变压器 (共19张PPT)
普通高中课程标准实验教科书3-2 第五章《交变电流》第四节
变压器
用电器
额定工作电压
用电器
额定工作电压
随身听
3V
机床上的照明灯
36V
扫描仪
12V
防身器
3000V
手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 几万伏
录音机
6V 9V 12V 彩色电视机显像管 十几万伏
变电站的大型变压器
城乡变压器
三、实验:探究变压器线圈两端的电 压与匝数的关系
1.方法:控制变量法
2.电路设计 3.器材
(1)保持U1和n1不变,改变n2,研究n2对U2的影响
U1 =
V n1=

1
2
3
n2
U2
(2)保持U1和n2不变,改变n1,研究n1对U2的影响
U1 =
V n2=

1
2
3
n1 U2
实验结论:原副线圈两端电压之比
各式变压器
可拆式变压器
一、变压器构造
铁芯
1.构造:
(1)闭合铁芯
(2)原线圈(初级线圈)
原线圈
副线圈
2.示意图
(3)副线圈(次级线圈)
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
原 线 ∽ U1
n1 n2
U2
∽副 线

铁芯

互感现象:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由
于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在
n1 n2
U2
即:原、副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数 成反比。
注意:
变压器只改变交流电的电压,不改变交流 电的周期和频率

高中物理选修3-2课件:5.4变压器 (共20张PPT)

高中物理选修3-2课件:5.4变压器 (共20张PPT)

几种常见的变压器
一、变压器的构造 1.示意图 铁 芯
U1 n1 n2 U2
2.构造:
原 线∽ 圈
(1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成) (2)原线圈(初级线圈): ∽ 用绝缘导线绕制, 副 其匝数用n1表示 线 (3)副线圈(次级线圈): 圈 用绝缘导线绕制, 其匝数用n2表示 (4)原线圈输入电压:U1; 副线圈输出电压:U2.
三、理想变压器的变压规律
I1
I2
n2 U2
原、副线圈中产生的感应电动势 分别是:
U1 n1
E1=n1/ t
E1 n1 E2 n2
E2=n2/ t
由于铁芯闭合:磁通量变化率相同
若不考虑原副线圈的内阻有: U1=E1 所以:
U2=E2
U 1 n1 U 2 n2
结论: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
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
第五章 交变电流
5.4 变压器
用电器 随身听 扫描仪 手机充电 器 录音机
额定工作电压 3V 12V 4.2V 4.4V 5.3V 6V 9V 12V
用电器 机床上的照明灯 防身器
额定工作电压 36V 3000V
黑白电视机显像管 几万伏 彩色电视机显像管 十几万伏
但我们国家民用统一供电均为220V,那么如何 使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的 呢?
W原=W次或W1=W2
P原=P次或P1=P2
2.理想变压器输出功率应等于输入功率 即: P出= P 入
U1I1=U2I2
I 1 U 2 n2 I 2 U 1 n1
结论:理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数 成反比 此公式只适用于一个副线圈的变压器 变压器工作时,高压线圈匝数多而通过的电流小, 可用较细的导线绕制;低压线圈匝数少而通过的 电流大,应当用较粗的导线绕制。 这也是判定 高压线圈和低压线圈的一种方法。

人教版高中物理选修3-2变压器公开课教学课件共16张PPT

人教版高中物理选修3-2变压器公开课教学课件共16张PPT
C.48mA D.与负载R的值有关
(4)输入电压U1 输出电压U2
2、电路图中变压器符号
n1
n2
无铁芯
n1 n2
有铁芯
(二)理解变压器
问题:变压器原、副线圈不相通,在给 原线圈接交变电源后,副线圈电能是怎 样产生的?
变压器的工作原理 ——互感现象
铁芯
e


∽U1线 圈
n1 n2
线 圈
U2
0
t1
t2 t3
t
t4
变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了 :
2、能量转化: 电能→磁场能→电能
三、应用理想变压器 P入=P出 U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n1
练习1、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
人教版高中物理选修3-2 变压器公开课教学课件
共16张PPT
2020/9/19
(一)认识变压器
变压器的构造
1、构造示意图(1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成
原 ∽U1线

铁芯
n1 n2
()2)原线圈(初级线圈)
其匝数用n1表示

与交变电源相连
线 圈
U2
(3)副线圈(次级线圈)
其匝数用n2表示
与负载相连
电能 → 磁场能 → 电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)
理想变压器
如果在能量转化的过程中能量损失很 小,能够忽略原、副线圈的电阻,以及各 种电磁能量损失,这样的变压器我们称之 为理想变压器.这是物理学中又一种理想.8V

高中物理选修3-2课件:第五章 第四节 变压器3 (共21张PPT)

高中物理选修3-2课件:第五章 第四节 变压器3 (共21张PPT)

小结:
• 变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成,
互感现象是变压器工作的基础.
• 对于理想变压器有:
P1=P2 ,
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
补充 1、一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流 关系
(1)电压关系
U1 n1 U2 n 2 U1 n 1 U3 n 3 U 2 n2 U 3 n3
(3)调压变压器是一种自 耦变压器.
2.互感器 互感器也是一种变压器, 它可以把不能直接测量的 高电压,大电流变换成低 电压、小电流后再测量.
( 1 )电压互感器:把高 电压变成低电压,变压比 U1/U2 , 在 电 路 中 的 连 接如右图所示.
(2)电流互感器:把大电流变成小电流,变流 比 I1 /I2,在电路中的连接如下图所示.
U2
电路中的符号
跟电源连接的线圈叫原线圈,也叫初级线圈,跟 负载连接的线圈叫副线圈,也叫次级线圈,两线圈由 绝缘导线绕制,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而 成.
2.变压器的工作原理 (1)互感现象: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 电能到磁场能再到电能的转化. (3)变压器只能工作在交流电路. 如果变压器接入直流电路,在铁芯中不会产 生交变的磁通量,没有互感现象出现,所以变压 器仅工作于交流电路.
U1
n1 n2 L2
L3
L4
例3.一台理想变压器原线圈匝数n1=1100匝, 两个副线圈的匝数分别是n2=60匝,n3=600 匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I2=1A, I3=4A,求原线圈中的电流。 解析:对于理想变压器,输入功率与输出 功率相等,则有I1n1=I2n2+I3n3
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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。
5、理想变压器的电流规律
理想变压器输出功率等于输入功率 即:
I1
I2
P出= P入
U1I1=U2I2
U1 n1
n2 U2
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝 数成反比 I1 n2 I2 n1 此公式只适用于一个副线圈的变压器
变压器工作时,高压线圈匝数多而通过的 电流小,可用耐流值较小的较细导线绕制; 低压线圈匝数少而通过的电流大,应当用 耐流值较大的较粗导线绕制。这也是判定 高压线圈和低压线圈的一种方法。
6、几种常用变压器 (1)自耦变压器
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘
3、变压器的原理
原线圈通过交变电流时,在铁芯中会产生交变磁场, 这个交变磁场穿过了原、副线圈,原、副线圈由于 磁通量变化产生了感应电动势 原、副线圈中产生的感应电动势分 别是:
U2 ∽
∽ U1
n1
n2
E1 n1 t
E2 n2 t
若不考虑原副线圈的内阻,则U1=E1; U2=E2,则:
(1)闭合铁芯(绝缘的硅钢片叠 合而成) (2)原线圈(又叫初级线圈): 跟电源相连,用绝缘线绕成的,其 匝数用n1表示 (3)副线圈(又叫次级线圈): 跟负载相连,用绝缘线绕成的,其 匝数用n2表示
原 线 圈
n1
n2
U2 ∽
副 线 圈
(4)输入电压U1,输出电压U2.
2、电路图中符号
n1
n2
或 者
C.高压线圈匝数多、电流大、用耐流值小的细导线绕制
D.低压线圈匝数少、电流大、用耐流值大的粗导线绕制
2、理想变压器原副线圈两侧一定相同的物理量有( ABC )
A.交变电流的频率 率 B.交变电流的功
C.磁通量的变化率 大值
D.交变电流的最
3 、一台理想变压器,其原线圈 2200 匝,副线圈 440 匝,并接一个 100Ω的负载电阻,如上图所示。 (1)当原线圈接在 44V直流电源上时,电压表示数为 ____V,电流表 示数为____A;
E1 n1 E2 n2
U 1 n1 U 2 n2
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
U 1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
4、理想变压器
如果在能量转化的过程中能量损失很小, 能够略去原、副线圈的电阻,铁芯中电磁能 量损失以及漏磁,这样的变压器我们称之为 理想变压器。这是物理学中又一种理想化模 型。
(2)当原线圈接在u=220√2 sin100π t交流电源上时,电压表示数 为____V,电流表示数为____.
(1)0,0 (2)44,0.44,19.36
4 、如右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“ 6 V,2 W”的小灯泡 ,L2 是“ 12 V,4 W”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 ( )
P
U1
A
B
U2
自耦变压器的 原副线圈共用一 个线圈
n2
U1
n1
n2
U2
U1Βιβλιοθήκη n1U2降压变压器
升压变压器
(2)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
当堂练习:
1、对理想变压器的说法正确的是(
D

A.高压线圈匝数多、电流大、用耐流值大的粗导线绕制 B.低压线圈匝数少、电流小、用耐流值小的细导线绕制
C
1 A. A 60 1 C. A 20 1 B. A 30 1 D. A 10
小结:
1.变压器的结构和工作原理
2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律 3.理想变压器的变压和变流规律
手 机 充 电 4.2V 4.4V 5.3V 器 录音机 6V 9V 12V
黑白电视机显像管 几万伏 彩色电视机显像管 十几万伏
我们国家民用统一供电均为220V,如何使这些额 定电压不是220V的电器设备正常工作的呢? 变压 器就是改变交流电压的设备
几种常见的变压器
1、变压器的构造
铁 芯
∽ U1
5.4《变压器》
313班 姚小顿 学习目标: 1.知道变压器的结构,符号,原理,公式. 2.知道变压器的应用:两种互感器的作用和电 路连接. 3.能应用变压器的基础知识解决一些基础知 识.
用电器 随身听 扫描仪
额定工作电压 3V 12V
用电器 机床上的照明灯 防身器
额定工作电压 36V 3000V
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