变压器与电能的输送

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1、第二节变压器与电能的输送周璐系列复习课件——交变电流一、变压器的构造1.示意图U1U2∽n1n2∽原线圈副线圈铁芯3.电路图中符号n1n22.构造：（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）（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;输出电压：U2.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？铁芯与线圈互相绝缘变压器二、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

2、现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（U2、I2）转化。∽U1U2n1n2∽原线圈副线圈铁芯互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。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损失的变压器

3、。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，副线圈两端的电压为零。三、理想变压器的变压规律原、副线圈中产生的感应电动势分别是ΔΦΔtE1=n1ΔΦΔtE2=n2由此可得：E1E2=n1n2原线圈回路有：U1−E1=I1r1≈0则U1=E1副线圈回路有：E2=U2+I2r2≈U2则所以：U1U2=n1n2U1U2=n1n2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I1I2n1n2U1U2升压变压器：n2>n1U2>U1降压变压器：n2

4、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U1n1=U2n2U3n3=Unnn=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？所以I1I2=n2n1U2U1=1、理想变压器输出功率应等于输入功率即:I1U1=I2U2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。2、理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比I1I2=n2n13、理

5、想变压器有多组副线圈的情况：I1n1=I2n2+I3n3+……+Innn（安匝数相等）I1I2n1n2U1U2R４、输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系电源U1U2n2n1I2P出P入I1I2U2RU2*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）五、几种常用变压器1、自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器问题：有没有只用一组线圈

6、来实现变压的变压器？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．（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．（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．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

7、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．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．12A12A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？例1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=400sin100πt（V）的交流电压，则在副线圈两端的电压表测得的电压为：（）A、100V；B、100V；C、

8、1600VD、1600VB注意：变压器的U、I均为有效值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。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。ab端加一交流电压U后，（1）两电阻消耗的功率之比为多少？（2）两电阻两端电压之比为多少