《变压器》PPT幻灯片课件

n1
n2
∽ U1
n1 n2
U2 ∽
铁芯与线圈互相绝缘
问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
变压器原副线圈不相通，那么在给原线 圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎 样产生的？
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二、变压器的工作原理 ------互感现象
变压器通过闭合铁
芯，利用互感现象实
现了电能（U1、I1） ∽ U1
到磁场能（变化的磁
果1关.输系入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P2 2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1
I2
I1＝n2/n1·I2
n1 U1
n2U2 R
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【例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
U2 n2
U3 n3
由（1）（2）式得：
U2 ＝ n2 (3) U3 n3
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根据P入＝P出得
I1U1＝I2U2＋I3U3 --------（4）
将（1）（3）式代入（4）式得
I1U2
n1 n2

I 2U 2
I3U2
n3 n2
I1n1 I2n2 I3n3
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例3、如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两 组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W” 的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：
理 想
无磁损
变 无铁损
压 器
无铜损
下面我们定 量分析理想 变压器的变 压规律。
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研究原副线圈两端电压关系的实验 次数 1 2 3 4 5
U1 U2
实验结论：
V1
V2
原副线圈两端电压之比等于 这两个线圈的匝数比。
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三、理想变压器的变压规律
I1
I2
原、副线圈中产生的感应 电动势分别是：
U1 n1
n2 U2
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2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝 数成反比 I 1/ I 2= n2 / 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。
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输入输出电压、电流、功率大小之间的因
流通过。
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例题2、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图 （a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线
绕了3匝，则
A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图
（b）的读数为3.6A
铁 芯
C
A
图（a） 图（b） 15
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？
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
降压变压器 升压变压器 16
2.互感器
V
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
（1）原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3.
（2）原线圈的电流I1。
解：（1）由于两灯均正常发光，
n2
n1 n3
所以有：U2=6V，U3=12V
5.4《变压器》
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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
录音机
4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 几万伏
6V 9V 12V
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？
场）再到电能（ U2、 I2）转化。
原 线 圈
n1 n2
U2
∽
副
铁芯
线 圈
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。 若给原线圈接直流电压，U副线圈电压U2 ？
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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。
A
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
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六、解决有多个副线圈的理想变压器的问题
一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为
n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，相应的电压分别为U1、 U2和U3，相应的电流分别为I1、I2和I3，根据变压器的工作 原理可得：
U1 n1 1 U1 n1 2
E1=n1/ t E2=n2/ t来自百度文库E1/n1= E2/n2
原线圈回路有：U1− E1=I1r1≈ 0 则U1=E1 副线圈回路有：E2=U2 +I2r2 ≈U2 则U2=E2
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2 则：U1/U2= n1/n2
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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
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————（ ） A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R
的值有关
解析：变压器只能工作于交流电路， 不能工作在恒定电流和恒定电压的电 路，导体棒向左匀速切割磁感线时， 在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引 起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈 n2上无感应电动势出现，所以A2中无电
U1/U2= n1/n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
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四、理想变压器的变流规律 问题：原副线圈的电流可能满足何规律？ 1.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/ I 2= U2 / U1= n2 / n1
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几种常见的变压器
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一、变压器的构造
1.示意图 2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘
铁
硅钢片叠合而成）
原 线 ∽ U1 圈
芯
n1 n2
U2 ∽
副
线
圈
（2）原线圈（初级线 圈）：其匝数用n1表示
（3）副线圈（次级线 圈）：其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1; 输出电压：U2. 4
3.电路图中符号