中学变压器与电能的输送
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ng
给原线圈接交变电 压U1后，，副线圈 电压U2是怎样产生 的？
二、变压器的工作原理----互感现象
原线圈
副线圈
∽ U1
n1
n2
U2
∽
铁芯
互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发 生的互相感应现象。
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了
电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电 能（ U2、I2）转化。
n2 U2 R
电源
n2 n1
U2 R
I2U2
U1 U2 I2 P出 P入 I1
*输入电压U1和变压比n1：n2决定输出电压的大小
*输出电压和用电器电阻决定输出电流I2的大小
*输出电流和变压比决定输入电流I1的大小
*输出功率决定输入功率的大小 （相同） http://www.docin.com/sundae_me ng
损失的变压器。
理想变压器:
1、穿过原副线圈的磁通量和磁通量的变化量时刻 都相同
2、每匝产生的感应电动势相等
注意：
变压器的原线圈如加的是干电池、蓄电池或匀速
切割的导体棒时，http:副//ww线w.do圈cin.c两om/端sund的ae_m电e 压为零。
ng
三、理想变压器的变压规律
I1
U1 n1
I2 原、副线圈中产生的感应电动势分别是
所以
I1 I2
=
UU12=
n2 n1
1、理想变压器输出功率应等于输入功率
I U =I U 即:
1 1 2 2 http://www.docin.com/sundae_me ng
2、理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比
I1 I2
=
n2
n1
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
n2 U2
E1=n1
ΔΦ Δt
由此可得：
E2=n2
ΔΦ Δt
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
U1 U2
=
n1 n2
EE21=
n1 n2
原线圈回路有： U1− E1=I1r1≈ 0 则 U1=E1 副线圈回路有：
升压变压器：n2 >n1 U2>U1
E2=U2 +I2r2 ≈U2 则 U2=E2
http://www.docin.com/sundae_me ng
闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的转换，
由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分
通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便
于研究，物理学中引入了一种理想化模型------理想
变压器。即略去原、副线圈中的电阻和各种电磁能
1.示意图
变压器
一、变压器的构造 3.电路图中符号
原线圈
副线圈
铁芯与线圈
∽ U1
n1 n2
U2 ∽
n1
互相绝缘
n2
问题：变压器副线
圈和原线圈电路是
铁芯
否相通？
2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）圈不变相压通器，原那副么线在
（2）原线圈：其匝数用n1表示
（3）副线圈：其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1;http输://ww出w.do电cin.压com/：sundUae2_m. e
http://www.docin.com/sundae_me ng
特别提醒：
１、变压器的电动势、电压关系对有一个或几个副 线圈的变压器都成立，而电流关系只适用于有一 个副线圈的变压器，若为多个副线圈的变压器， 电流和匝数的关系要从功率关系导出
２、变压器的电动势关系，电压关系，电流关系是 有效值（或最大值）间的关系，在某一瞬时其关 系不成立．
降压变压器：n2 <n1 U2 <U1
所以：
U1 U2
=
n1 n2
http://www.docin.com/sundae_me
ng
三、理想变压器的变压规律
理想变压器有多组副线圈的情况：
端电压之比等于各个线圈的匝数之比
U1 n1
=
U2 n2
=来自百度文库
U3 n3
=
Un nn
四、理想变压器的变流规律
问题：原副线圈的的电流间 可能满足何规律？
练习
对于理想变压器，下面的说法正确的是（ ）
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，随着副线圈 的输出电 流增大而增大。
C、原线圈的电压，应该是电源的输出 电压。
D、当副线圈的电流为零时，原线圈 的电压一 定是零。
答案：A，B，C。 http://www.docin.com/sundae_me ng
例题３、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相 等。a b端加一交流电压U后，（1）两电阻消耗的功 率之比为多少？
３、变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率 和频率，输入功率总等于输出的总功率，次级交 变电流的频率总等于初级交变电流的频率．
http://www.docin.com/sundae_me ng
例1
1
2A
1
2A
思考：下棒做匀速向右、加速向右、减速向右过程中 电流表的示数与电流方向怎样？
http://www.docin.com/sundae_me ng
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。
3、理想变压器有多组副线圈的情况：
I1n1=I2n2+I3n3+……+Innn
（安匝数相等） http://www.docin.com/sundae_me ng
４、输入输出电压、电流、功率大小之间的因果
关系
I1
I2
U1 n1
（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．
http://www.docin.com/sundae_me ng
（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．
注意：为了工作安全，电压互感器、电流互 感器的铁壳和副线圈应该接地．
五、几种常用变压器
1、自耦变压器
问题：有没有只用一组线圈 来实现变压的变压器？
U1 A B
P
U2
U1 n1 n2 U2
降压变压器
U1 n1 n2 U2
升压变压器
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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．
例2、理想变压器原、副线圈匝数比为4 ：1，若在 原线圈上加u=400 2 sin100πt（V）的交流电压， 则在副线圈两端的电压表测得的电压为：（ B）
A、1002 V；B、100V； C、12600 1600V
V D、
注意：变压器的U、I均为有效值
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给原线圈接交变电 压U1后，，副线圈 电压U2是怎样产生 的？
二、变压器的工作原理----互感现象
原线圈
副线圈
∽ U1
n1
n2
U2
∽
铁芯
互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发 生的互相感应现象。
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了
电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电 能（ U2、I2）转化。
n2 U2 R
电源
n2 n1
U2 R
I2U2
U1 U2 I2 P出 P入 I1
*输入电压U1和变压比n1：n2决定输出电压的大小
*输出电压和用电器电阻决定输出电流I2的大小
*输出电流和变压比决定输入电流I1的大小
*输出功率决定输入功率的大小 （相同） http://www.docin.com/sundae_me ng
损失的变压器。
理想变压器:
1、穿过原副线圈的磁通量和磁通量的变化量时刻 都相同
2、每匝产生的感应电动势相等
注意：
变压器的原线圈如加的是干电池、蓄电池或匀速
切割的导体棒时，http:副//ww线w.do圈cin.c两om/端sund的ae_m电e 压为零。
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三、理想变压器的变压规律
I1
U1 n1
I2 原、副线圈中产生的感应电动势分别是
所以
I1 I2
=
UU12=
n2 n1
1、理想变压器输出功率应等于输入功率
I U =I U 即:
1 1 2 2 http://www.docin.com/sundae_me ng
2、理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比
I1 I2
=
n2
n1
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
n2 U2
E1=n1
ΔΦ Δt
由此可得：
E2=n2
ΔΦ Δt
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
U1 U2
=
n1 n2
EE21=
n1 n2
原线圈回路有： U1− E1=I1r1≈ 0 则 U1=E1 副线圈回路有：
升压变压器：n2 >n1 U2>U1
E2=U2 +I2r2 ≈U2 则 U2=E2
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闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的转换，
由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分
通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便
于研究，物理学中引入了一种理想化模型------理想
变压器。即略去原、副线圈中的电阻和各种电磁能
1.示意图
变压器
一、变压器的构造 3.电路图中符号
原线圈
副线圈
铁芯与线圈
∽ U1
n1 n2
U2 ∽
n1
互相绝缘
n2
问题：变压器副线
圈和原线圈电路是
铁芯
否相通？
2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）圈不变相压通器，原那副么线在
（2）原线圈：其匝数用n1表示
（3）副线圈：其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1;http输://ww出w.do电cin.压com/：sundUae2_m. e
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特别提醒：
１、变压器的电动势、电压关系对有一个或几个副 线圈的变压器都成立，而电流关系只适用于有一 个副线圈的变压器，若为多个副线圈的变压器， 电流和匝数的关系要从功率关系导出
２、变压器的电动势关系，电压关系，电流关系是 有效值（或最大值）间的关系，在某一瞬时其关 系不成立．
降压变压器：n2 <n1 U2 <U1
所以：
U1 U2
=
n1 n2
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三、理想变压器的变压规律
理想变压器有多组副线圈的情况：
端电压之比等于各个线圈的匝数之比
U1 n1
=
U2 n2
=来自百度文库
U3 n3
=
Un nn
四、理想变压器的变流规律
问题：原副线圈的的电流间 可能满足何规律？
练习
对于理想变压器，下面的说法正确的是（ ）
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，随着副线圈 的输出电 流增大而增大。
C、原线圈的电压，应该是电源的输出 电压。
D、当副线圈的电流为零时，原线圈 的电压一 定是零。
答案：A，B，C。 http://www.docin.com/sundae_me ng
例题３、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相 等。a b端加一交流电压U后，（1）两电阻消耗的功 率之比为多少？
３、变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率 和频率，输入功率总等于输出的总功率，次级交 变电流的频率总等于初级交变电流的频率．
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例1
1
2A
1
2A
思考：下棒做匀速向右、加速向右、减速向右过程中 电流表的示数与电流方向怎样？
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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。
3、理想变压器有多组副线圈的情况：
I1n1=I2n2+I3n3+……+Innn
（安匝数相等） http://www.docin.com/sundae_me ng
４、输入输出电压、电流、功率大小之间的因果
关系
I1
I2
U1 n1
（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．
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（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．
注意：为了工作安全，电压互感器、电流互 感器的铁壳和副线圈应该接地．
五、几种常用变压器
1、自耦变压器
问题：有没有只用一组线圈 来实现变压的变压器？
U1 A B
P
U2
U1 n1 n2 U2
降压变压器
U1 n1 n2 U2
升压变压器
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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．
例2、理想变压器原、副线圈匝数比为4 ：1，若在 原线圈上加u=400 2 sin100πt（V）的交流电压， 则在副线圈两端的电压表测得的电压为：（ B）
A、1002 V；B、100V； C、12600 1600V
V D、
注意：变压器的U、I均为有效值
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