变压器课件(高二物理公开课)
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P入＝P出
请同学们推道出理想变压器的变流规律
2021/3/7
CHENLI
7
四、理想变压器的变流规律：
推导：P入＝P出
I1U1＝I2U2
又：U1/U2=n1/n2 得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2）
变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比．
电压高的线圈匝数多，通过的电流小，可以用 较细的 导线绕制，
2021/3/7
CHENLI
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五、几种常用的变压器 1、自耦变压器 特点：只有一个线圈，可升压，也可降压
2、调压变压器
特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节
2021/3/7
CHENLI
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思考：一般来说，交流电压在输送的时候电压很 高，电流也相对较大，这样就要求有很大量程 的电表才能进行测量，但是用大量程电表去测 量，一方面不安全，另一方面，制作的技术要 求也很高，不合实际。
若上面接的是220V恒定电流电源
电压表示数 0 V, 电流表示数 0 A
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CHENLI
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例3
如图14-18所示是一个理想变压器,K为单刀双掷电 键,P是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端的 电压,I1为原线圈上的电流强度,则( ABD )
A.保持U1及P的位置不变,K由a合在b时,I1将增大 B.保持P的位置及U1不变,K由b合在a时,R消耗的功 率减小 C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑I1将增大 D.保持P的位置不变,K合在a时,若U1增大,I1将增大
有什么办法可以克服这个困难呢？
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3、互感器 分类：电压互感器和电流互感器
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CHENLI
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补1
❖ 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 （）
❖ 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
CHENLI
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六、补充 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 n2
U1 n1 U3 n3
U 2 n2 U 3 n3
（2）电流关系
根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3
I1n1=I2n2+I3n3
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例4
如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为 n1∶n2∶n3=10∶5∶1，其中n1作为原线圈接到 220V交流电源上，两个副线圈分别与R2和R3组 成闭合回路，已知通过R3的电流I3=2A，电阻 R2=110欧，则通过R2的电流是多少？原线圈中 的电流是多少？
电压低的线圈匝数少，通过的电流大，应当用 较粗的导线绕制
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CHENLI
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例1
❖ 关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是 ( ACD )
❖ A.原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少 磁场能的损失，有效地传送电能.
❖ B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线 圈短路，造成危险.
这两个线圈的匝数比
当n2>n1时： U2>U1 （升压变压器 ）
2021/3/7当n2<n1时: U2<U1 （ 降CH压EN变LI 压器 ）
6
变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？
提示：实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失， 但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率能达 到97％—99.5％，这样的变压器我们可以认为是理想变 压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率
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发电站的巨型变压器
民用的变压器
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一、变压器的构造
第四节、变压器
1．示意图 2．电路图中符号
3．构造
(1)闭合铁芯
(2)原线圈(初级线圈)：其匝数用nl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
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CHENLI
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用电器
额定工作电压 用电器
额定工作电压
家用冰箱, 洗衣机
扫描仪
220V 12V
机床上的照明灯 36V
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
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？
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补2
❖ 在图所示的电路中，理想变压器的变压比为 2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和 L4恰能正常工作，那么 （ ）
❖ A. L1和L2都能正常工作 ❖ B.L1和L2都不能正常工作 ❖ C.L1和L2中只有一个能正常工作 ❖ D.条件不足，无法判断
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、理想变压器的变压规律
设：原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为 n2，穿过线圈的磁通量的变化率为△Φ/△t
则：原线圈的电动势为E1＝n1△Φ/△t 副线圈的电动势为E2＝n2△Φ/△t
得： E1/E2＝n1/n2 又：U1＝E1 U2＝E2
U1/U2=n1/n2 理想变压器原副线圈的端电压之比等于
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二、变压器的工作原理：（互感）
原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生感应电动势E2 副线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→原线圈中产生感应电动势E1
1、能量转化：电能→磁场能→电能
2、理想变压器：
（1）变压器铁芯内无漏磁（电能完全转化） （2）原、副线圈不计内阻（线圈不发热）
❖ C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压 ❖ D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈
也有电压输出.
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例2
如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副 线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻若把 原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数 为__4_4_V,电流表示数为__0_.4_4_A
请同学们推道出理想变压器的变流规律
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四、理想变压器的变流规律：
推导：P入＝P出
I1U1＝I2U2
又：U1/U2=n1/n2 得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2）
变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比．
电压高的线圈匝数多，通过的电流小，可以用 较细的 导线绕制，
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五、几种常用的变压器 1、自耦变压器 特点：只有一个线圈，可升压，也可降压
2、调压变压器
特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节
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思考：一般来说，交流电压在输送的时候电压很 高，电流也相对较大，这样就要求有很大量程 的电表才能进行测量，但是用大量程电表去测 量，一方面不安全，另一方面，制作的技术要 求也很高，不合实际。
若上面接的是220V恒定电流电源
电压表示数 0 V, 电流表示数 0 A
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例3
如图14-18所示是一个理想变压器,K为单刀双掷电 键,P是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端的 电压,I1为原线圈上的电流强度,则( ABD )
A.保持U1及P的位置不变,K由a合在b时,I1将增大 B.保持P的位置及U1不变,K由b合在a时,R消耗的功 率减小 C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑I1将增大 D.保持P的位置不变,K合在a时,若U1增大,I1将增大
有什么办法可以克服这个困难呢？
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3、互感器 分类：电压互感器和电流互感器
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补1
❖ 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 （）
❖ 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
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六、补充 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 n2
U1 n1 U3 n3
U 2 n2 U 3 n3
（2）电流关系
根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3
I1n1=I2n2+I3n3
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例4
如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为 n1∶n2∶n3=10∶5∶1，其中n1作为原线圈接到 220V交流电源上，两个副线圈分别与R2和R3组 成闭合回路，已知通过R3的电流I3=2A，电阻 R2=110欧，则通过R2的电流是多少？原线圈中 的电流是多少？
电压低的线圈匝数少，通过的电流大，应当用 较粗的导线绕制
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例1
❖ 关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是 ( ACD )
❖ A.原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少 磁场能的损失，有效地传送电能.
❖ B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线 圈短路，造成危险.
这两个线圈的匝数比
当n2>n1时： U2>U1 （升压变压器 ）
2021/3/7当n2<n1时: U2<U1 （ 降CH压EN变LI 压器 ）
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变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？
提示：实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失， 但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率能达 到97％—99.5％，这样的变压器我们可以认为是理想变 压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率
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发电站的巨型变压器
民用的变压器
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一、变压器的构造
第四节、变压器
1．示意图 2．电路图中符号
3．构造
(1)闭合铁芯
(2)原线圈(初级线圈)：其匝数用nl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
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用电器
额定工作电压 用电器
额定工作电压
家用冰箱, 洗衣机
扫描仪
220V 12V
机床上的照明灯 36V
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
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？
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补2
❖ 在图所示的电路中，理想变压器的变压比为 2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和 L4恰能正常工作，那么 （ ）
❖ A. L1和L2都能正常工作 ❖ B.L1和L2都不能正常工作 ❖ C.L1和L2中只有一个能正常工作 ❖ D.条件不足，无法判断
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、理想变压器的变压规律
设：原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为 n2，穿过线圈的磁通量的变化率为△Φ/△t
则：原线圈的电动势为E1＝n1△Φ/△t 副线圈的电动势为E2＝n2△Φ/△t
得： E1/E2＝n1/n2 又：U1＝E1 U2＝E2
U1/U2=n1/n2 理想变压器原副线圈的端电压之比等于
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二、变压器的工作原理：（互感）
原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生感应电动势E2 副线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→原线圈中产生感应电动势E1
1、能量转化：电能→磁场能→电能
2、理想变压器：
（1）变压器铁芯内无漏磁（电能完全转化） （2）原、副线圈不计内阻（线圈不发热）
❖ C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压 ❖ D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈
也有电压输出.
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CHENLI
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例2
如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副 线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻若把 原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数 为__4_4_V,电流表示数为__0_.4_4_A