理想变压器

振荡过 程的描 述
电磁振荡 的周期、 频率
T 2 LC f
1 2 LC
L : 线圈自感系数 单位 : H 由本身因素决定 C :电容器电容 单位 : F
六．电磁振荡过程分析
振荡电路
的状态
时 刻 电容器 极板上 的电量 振荡电 流i t=0
T t 4
T t 2
3 t T 4
转化
在振荡电路产生振荡电流的过程中,电容器极板上 电磁振荡 的电荷及它产生的电场，通过线圈的电流及它产生 的磁场，都在作用周期性的变化,称为电磁振荡. (1)振荡过程是电场能与磁场能周期性交替转化过程 (2)振荡过程中与电场能相关的物理量：电容器的电 量、电压，与磁场能相联系的振荡电流都随时间 按正弦规律变化.
K接1：使C充电直到Q、E、U最大. K接2：C放电，由于L的自感阻碍C放电，i逐渐增大，
E电场 E磁场
当i最大时，磁场能最大，而后反向对C充电时 由于自感，i逐渐减少. E 当i=0时，C中电量Q最大，电 、U都达到最大， 而后反向放电. 当i逐渐增到最大时Q=0，I对C正向充电Q最大 时i=0，完成一个周期的振荡.
形成 电磁场在空间由近及远地传播就形成电磁波. 电 磁 波 （1）电磁波是横波； 特 （2）电磁波是在真空中传播的速度; c 3.00 108 m / s λf=c →不同的电磁波在其它介质中传播速度不同. 点 f:由波源决定;v由介质和频率决定;λ由v和f决定. (3)电磁波传播不依赖于介质.
把大电流变成小电流， 用安培表测得小电流 I2，再根据铭牌上变 流比I1/I2 ，算出被 测大电流(n1<n2)
远 距 离 输 电
U1 n1 U 2 n2 I1 n2 I 2wenku.baidu.comn1
U 3 n3 U 3 U 2 I ( 2r ) U 4 n4
I2 I3
P3 P2 P损
练习： 1．如下图所示为一理想变压器，K为单刀双 掷开关，p为滑动变阻器的滑动触头.U1为加在原 线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度则： （ ABD ） (A).保持U1及P的位置不变， k由a合到b时， I1将增大. (B).保持U1及p的位置不变， k由b合到a时，R消耗的功率减少. (C).保持U1不变，k于a处， 使p上滑则I1将增大. (D).保持p位置不变，k于a处， 若U1增大，则I1增大.
t=T
C放电 C反向 C反向 C充电 最多 零 最大 零 最多 充电 放电
L充电 L放电 L反向 L反向 i 0 正向最大 i 0 反向最大 i 0 充电 放电
2.有一台内阻为1Ω的发电机,供给一学校照 明用,如图所示,升压变压器匝数比为1：4, 降压器匝数比为4：1,输电线的总电阻R=4Ω, 全校共22个班,每班有“220V，40W”灯6盏， 若保证全部电灯正常发光则： （1）发电机输出功率多大? （2）发电机电动势多大? （3）输电效率是多少?
解: (1) P4= P3== 40 6 22 = 5280 w U3/U4 = n3 / n4 = 4 / 1
高三物理人教版
理想变压器
授课教师：季茹
闭合铁芯上绕两组线圈就 基 本 构 造 构成变压器.与交流电电
源相接的原线圈称为初级，
另一线圈（副线圈）称为
次级，次级接负载电阻.
工 作 原 理 原线圈加上交变电压，通过线圈的交流 电流在铁芯中形成变化的磁通量，副线 圈经互感，产生交流电，副线圈相当一 新的电源.
电场能 磁场能 振荡过程 q—t图
最大 零 q(U.E)与
零 最大
最大 零
零 最大
最大 零
i—t图
u—t图
i的变化
永远相反
七．电磁场及电磁波
麦克斯 韦的电 磁场 理论 电磁场 变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场. （正弦变化的电（磁）场能够产生正弦变化的磁 （电）场）. （均匀变化的电（磁）场能够产生正弦稳定的磁 （电）场）. 变化的电场和磁场形成不可分的统一场，叫电磁场.
U3= 4 220 = 880V I3=P3/U3 =5280 / 880 = 6A = I2
P1 = P2=I32R线+P3 =(6)2 4 + 5280 =5424w
(2):
I1 / I2 = n2 / n1 =4 / 1
I1 = I2 4 = 6 4 = 24 A
U2 =U线 +U3 = I3 R线 +U3 = 6 4 +880 =904V
练习: 1.某一时刻,LC回路中振荡电流i的方向和电容两 板上的带电情况如图所示,振荡电流如何变化? 答:____________________________. 电场能怎样变化? 答:_____________________________.
2.如图,LC振荡电路:其中导线及线圈电阻不计,某瞬
2 n2 2 U1 2 P入 P出 U 2 / R ( ) n1 R负
四．变压器的应用
示意图
工作原理 通过自感变压，可从 零至最大值连续调节 所需要的电压
把高电压变为低电压，用 伏特表测得低电压U2 ，再 根据铭牌上变压比U1/ U2， 算出被测高电压(n1>n2)
自耦 变压 器
电压 互感 器 电流 互感 器
间回路中的电流方向如箭头所示,且电流正在增大.
则(
)
A.这时电容器A板带负电荷,B板带正电荷. B.因电流正在增大,故M,N间的电势差也随之增大. C.题中所述时刻,线圈中产生的感生电动势正在变小. D.题中所示情况N点的电势大于M点的电势.
I 3 n4 I 4 n3
P1 P2
p4 p3
工 作 原 理
在远距离输电中，为传送一定的电功率，尽量减少输 电线上的损失，而采取的高压输电措施.
P输 2 P损 I R线 ( ) R线 U输
2
初级接升压变压器，到用户再用降压变压器低压配电
P用 P4 ( P2 P损 ) 输电 100% 100% P1 P2 P2
U1 / U2 = n1 /n2 =1 / 4
U1 = 904 / 4 = 226V
e U1 +I1r = 226 + 24 1 = 250 V
(3): =P4 /P1 = 5280 / 5424 =97. 3%
五.电磁振荡
振荡 电流
大小和方向都作周期性变化的电流叫做振荡电流
利用电容器充，放电和 线圈自感作用产生振荡 电流——原理. 振荡电路 (LC电路) 能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路，如LC电 路，K接1给电容器充电后再接2，就可以在LC电 路发生电磁振荡.
输入功率=输出功率 P入 P出 理 想 变 压 器 的 基 本 关 系
U1 n1 I1 n2 ; ; 电压跟匝数成正比： U 2 n2 I 2 n1
电流跟匝数成反比：
n1 n2降压增流 (只一原一副成立) n1 n2升压减流
若一原几副时：
U1 n1 U1 n1 ; U 2 n2 U 3 n3
I1U1 I 2U 2 I 3U 3
① U 1 由电源决定 U 2 ,U 3 由电源 和匝数比决定与负载无关
规 律
② I1 , I 2随负载变化，
; I 2由U 2与负载电阻决定 I1由I 2与匝数比决定 若R负 I 2 I1 P2
③ P入 随 P出 的增加而增加，