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1、5.4变压器,我国民用统一供电均为220V，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,原线圈,副线圈,铁芯,构造,（1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）,（2）原线圈（n1）：与交流电源连接。,（3）副线圈（n2）：与负载连接。,（4）输入电压：U1; 输出电压：U2.,一、变压器的构造,电路图中符号,问题 1： 变压器副线圈和原线圈电路是否相通？,铁芯与线圈互相绝缘,问题2： 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？,二、变压器的工作原理,（互感现象）,利用互感现象实现了电能（U1、I1） 磁场能 电能（ U2、I2）
2、转化。,原线圈,副线圈,铁芯,若给原线圈接直流电压，副线圈电压U2 =？,零,理想变压器在正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是（ ）,ABC,与匝数有关。,研究原副线圈两端电压关系的实验,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：,E1=n1/ t,E2=n2/ t,E1/n1= E2/n2,若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2 则：U1/U2= n1/n2,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,n2 n1 U2U1 -升压变压器,n2 n1 U2 U1 -降压变压器,U1/U2= n1/n2,三、理想变压器的变流规律,问题：原副线圈的电
3、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:,U1I1=U2I2,I 1/ I 2= U2 / U1= n2 / n1,P出= P入,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,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。,此公式只适用于一个副线圈的变压器,U1,3.输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系,4. P入由P出决定；,P入P出,1.U1由电源决定；,2.U2由U1和匝数比决定；,U2n2/n1U1,3.I2由
4、U2和负载决定；,I2U2R,5.I1由I2和匝数比决定；,I1n2/n1I2,【例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,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中无电流通过。,B,四、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，
5、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：,例1、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。,解：（1）由于两灯均正常发光， 所以有：U2=6V，U3=12V 根据原、副线圈电压与匝数的关系，有：U1/U2=n1/n2 n1= U1n2/U2=1320匝。 U3/U2=n3/n2， n3= U3n2/U2=72匝。 （
6、2）根据能量守恒，有P入=P出。 即I1U1=P2+P3， 则I1=（P2+P3）/U1=0.095A,作业,问题与练习 1/4/5,练习1如图所示，理想变压器的原线圈接上220V交流电压，副线圈有A、B两组，A组接4的电阻，B组接规格为“10V 24W”的灯泡。已知A组的线圈匝数为30匝，两端电压为6V。灯泡正常发光，求原线圈的匝数和电流。,五、理想变压器的动态分析,输入电压U1决定输出电压U2 输出电流I2决定输入电流I1 输出功率P出决定输入功率P入,如图,变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的
7、电流.下列说法正确的是（ ） A.保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小 B.保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C.保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大 D.保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小,BC,如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时（ ）,A,六、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,使用时把原线圈与电路并联，n1n2(降压) ；副线圈回路中不允许短路！,使用
8、时把原线圈与电路串联，n1n2(降流） ；副线圈回路中不允许断路！,如图所示，理想变压器的原线圈接入 u11 000 sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“200 V、880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知 ( ),C,如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，R1=20，R2=30， C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则 甲 乙 A交流电的频率0.02Hz B原线圈输入电压的最大值为220 V C电阻R2的电功率约为6.67W D通过R3的电流始终为零,C,如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=4：1原线圈回路中
9、的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB和两电阻两端电压之比UA：UB分别为（ ） A. 4：1 16：1 B. 4：1 1：16 C. 1：16 1：4 D. 1：16 4：1,C,用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下所示理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是（ ） A原线圈中电流减小 B副线圈输出电压减小 CR两端的电压增大 D原线圈输入功率减小,C,小结： 1.变压器的结构和工作原理 2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律 3.理想变压器的变压和变流规律,图中的甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，以下说法正确的是（ ） A.线圈匝数n1n2,n3n4 B.线圈匝数n1n2,n3n4 C.甲图中的电表是电压表，乙图中的电表是电流表 D.甲图中的电表是电流表，乙图中的电表是电压表,BCD,