2014河南宏力学校变压器高三复习课

U1 n1 U 2 n2
⑴电能→磁场能→电能 ⑵互感现象是变压器工作的基础
掌握有关理想变压器问题的几个公式
理想变压器工作中的逻辑关系
~ U1
n1
n2 ~ U2
副线圈
U1 n1 U 2 n2
（1）U2随U1变化而变化。 （2）P入=P出 P入随P出 变化而变化。 （3）I1随I2的变化而变化。
A．440 Ω C．880 Ω B．440 2 Ω D．880 2 Ω
例、如图是一个理想变压器的电路图，若A、B两点 接交流电压U时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、 副线圈的匝数比为： A. 51 41
14 B. 1 5 A
U
I
4I
C.
D.
B
n1 n2
解：设灯泡正常发光的电流为I，
则原、副线圈的电流分别为I和4I，如图示。
调压变压器就是一种自耦变压器 a、电压互感器 b、电流互感器
2、互感器 把高电压、强 电流变成低电压、 弱电流来测量
例、在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示
变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交变电流时，每个 线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半 通过中间的臂．已知线圈1、2的匝数之比 n1∶n2=2∶1．在不接负载的情况下【 】 A．当线圈1输入电压220V时， 线圈2输出电压为110V B．当线圈1输入电压220V时， 2 线圈2输出电压为55V 1 C．当线圈2输入电压110V时， 线圈1输出电压为220V D．当线圈2输入电压110V时， 线圈1输出电压为110V
5V b c 3V d
三、远距离输电
掌握有关远距离输电的问题
U出 U1 I出
n1 n2 n3 U2 U户 n4 I线 n4 n3 I户
U 线 I 线 R U1 U 2 U 线
P损 I 线 2 R
P出 P户 P损
n2 n1 I线
U出I出
U 户I 户
I出 发 电 厂 U出
所以原、副线圈的匝数比为 4 1
如图所示的理想变压器有两个副线圈，副线圈 的绕向和输出端见图，输出电压分别是5V 和3V，要获得8V电压，两个副线圈的连接 方法是：( A B ) (A) b 、 c 连接, a 、 d 两端输出 (B) a、 d 连接, b 、 c两端输出 (C) a 、 c连接, b 、 d两端输出 (C) b 、 d连接, a 、c 两端输出 a
n3／n4 =U 3／U4 =190 ／11
U1=1000V U2 8Ω U3 U4 =220V
有一条河流，河水流量为4m 3/s，落差为5m，现利用 它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出 电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损 耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压 为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的 匝数比．g=9.8m/s2 解: 机械功率P1=mgh/t=1000×4 × 9.8 ×5=1.96 ×105W 发电机的输出功率P2=0.5 ×P1= 9.8×104W 线路上损耗的功率为P ′= 4900 W， ∴电流为I2 =35A， ∵P ′=I2 2 R, U2 =P2/I2 =2800V, 线路上的电压为U′=I2 R=140V， ∴n1／n2 =U 1／U2 =350 ／ 2800=1 ／8 U3=U2 -U ′ =2660V U4 =220V n3／n4 =U 3／U4 =2660 ／ 220 ≈ 12 ／1
I线 U1
U线
I户 U2 U户 用 户
R
n1 n 2
n 3 n4
某发电机输出功率P=100千瓦，发电机端电压U=1000伏， 向远距离输电的输电线总电阻R=8欧。现要求输电损耗 为5%，用户得到的电压恰好为220伏，则：①画出输电 线路的示意图； ②求出所用的变压器的原副线圈匝数比。 解：线路上损耗的功率为P ′= 5000 W， ∵P ′=I2 2 R, ∴电流为I2 =25A， 线路上的电压为U′=I2 R=200V， U2 =P/I2 =100000/25=4000V, ∴n1／n2 =U 1／U2 =1 ／4 U4 =220V U3=U2 -U ′ =3800V
变压器
远距离输电
变压器：
改变电压或电流的装置
铁芯
原线圈
副线圈
n1
n2
理解变压器的工作原理
根据法拉第电磁感应定律得：原、副 线圈中产生的感应电动势分别是：
I1
I2 n2 U2
U1 n1
E1=n1/ t
E2=n2/ t 若不考虑原副线圈的内阻有
U1=E1 U2=E2
说明：
E1 n1 E2 n2
【分析】 因为理想变压器原、副线圈电压之比（U1/U2） 等于线圈中产生的感应电动势之比（E1/E2），每个线 圈产生的磁通量只有一半通过另一线圈,所以当从线圈1 输入电压U1=220V时，由
当从线圈2输入电压U2=110V时，同理由
2014-1-9
枣庄三中西校 高三物理
7 【答】 B、D．
例.如图所示，有一理想变压器，原线圈匝 数为n1 ，两个副线圈的匝数分别为n2 和n3 ，原 副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为 I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知， 下列结论中，正确的是：( A C D )
解: U1: U2: U3= n1 :n2: n3=10:5:1 ∴U2=110V U3= 22V I2 =U2 /R2 =1A
理想变压器的输入的电功率等于输出的电功率，
I1U1= I2U2 + I3U3 I1U1=1 × 110+2×22=154V ∴ I1=0.7A
例 一理想变压器原、 副线圈的匝 数比为 n1∶n2＝1∶2，电源电压 u ＝220 2sinωt V， 原线圈电路中接 入一熔断电流 I0＝1 A 的保险丝， 副线圈中接入一可变电阻 R， 如图 5－4－6 所示，为了使保险丝不致 熔断，调节 R 时，其阻值最低不 能小于( C )
(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3；
(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；
(C) I1U1=I2U2＋I3U3 ；
(D) n1I1=n2I2＋n3I3 。
如图所示的理想变压器,输入电压U1 =220伏， 各线圈匝数之比n1 :n2: n3=10:5:1。R2=110欧, 测 得通过R3 的电流I3 =2A。求：流经电阻R2 及初 级线圈中的电流强度I2 和I1 各为多少？
原线圈
１、
（4）对有多个副线圈的情况:
A、
U3 U1 U2 n1 n2 n3
２、 P入＝P出
即：U1I1 U2I 2
３、
B、n1I1=n2I2+ n3I3+ n4I4+…
n2 ~ U2
~ U1 n1
I1 n2 I Baidu Nhomakorabea n1
（仅一个副线圈）
n3 ~
U3
了解几种常见的变压器
1、自耦变压器