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1、5.4 变 压 器,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?,几种常见的变压器,一、变压器的构造和符号,1.示意图及结构及作用,(1)原线圈(初级线圈)其匝数用n1表示,(2)副线圈(次级线圈)其匝数用n2表示,(3)闭合铁芯(绝缘硅钢片叠合而成)作用:变电压、变电压、变相位、变阻抗、电气隔离,铁芯与线圈互相绝缘,问题:若给原线圈接直流电压U1后,副线圈电压U2=?,(4)输入电压:U1;输出电压:U2.,二、变压器的工作原理,-互感现象,变压器通过闭合铁芯,利用互感现象工作,变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了:,电能,磁场能,电能,(
2、U1、I1),(变化的磁场),(U2、I2),变压器工作原理,(转换装置),若从能的转化角度看,变压器是怎样转化和传输能量的?,变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化,有了闭合铁芯,由于铁芯被磁化,绝大部分磁感线集中在铁芯内部,贯穿副线圈,大大增强了变压器传输电能的作用。,理想变压器(即没有能量损失的变压器)。,理想变压器(1)原副线圈没有电阻(2)无磁通量漏失(3)铁芯不发热,三、理想变压器的规律,原、副线圈中产生的感应电动势分别是:,E1=n1/t,E2=n2/t,若不考虑原副线圈的内阻 U1=E1 U2=E2,(1)理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的
3、匝数之比,n2 n1 U2U1-升压变压器,n2 n1 U2 U1-降压变压器,理想变压器输入功率应等于输出功率,即:,U1I1=U2I2,P入=P出,(2)理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比,此公式只适用于一个副线圈的变压器,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:,把 和 代入上式得,四、几种常用变压器,1.自耦变压器,升压变压器,降压变压器,自耦变压器的原副线圈共用一个线圈,2.互感器,电流互感器,电压互感器,
4、使用时把原线圈与电路并联,原线圈匝数多于副线圈匝数,使用时把原线圈与电路串联,原线圈匝数少于副线圈匝数,1.理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n24:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的示数12mA,则电流表A2的示数为()A3mA B0 C48mA D与负载R的值有关,B,练习,2.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=3:1,有四只相同的灯泡连入电路中,若灯泡L2、L3、L4均能正常发光,则灯泡L1()A、也能正常发光B、较另三个灯暗些C、将会烧坏D、不能确定,L4,A,180,3 A,3.一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压
5、220V的交流电源上,当它对11只并联的“36V,60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_,通过原线圈的电流 I1=_。,A.U 增大,I 增大,P1 增大,C.U 减小、I 减小、P1 减小,D.U 不变、I 减小、P1不变,B.U 不变,I 减小,P1 增大,4、如图所示:理想变压器的原线圈接高电压,变压后接用电器,线路电阻不计。S原来闭合,且R1=R2,现将S断开,那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和用电器上R1的功率P1将分别是:,D,U1,变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系,4.输出功率决定输入功率;P1 P2与负载有关,1.电源决定U
6、1;U1与负载无关,2.U1和匝数比决定U2;U2与负载无关,3.U2和负载决定I2;,I2U2R,5.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:(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。,(1)n2 1320匝 n3=72匝(2)I1=0.095A,7、一台理想变压器原线圈匝数n11100匝,两个副线圈的匝数分别是n260匝,n3600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I21A,I34A,求原线圈中的电流。,2.24A,I2,I3,I1,6.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。a b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?(3)B电阻两端电压为多少?,(1)1:16,(2)1:4,