资源简介

(共23张PPT)
3.3 变压器
第二章 电磁感应
生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。
生活中用电器的电压
变压器是如何改变电压的呢？
一、变压器的原理
1.构造：
①铁芯：绝缘硅钢片叠合而成
②原线圈：
与交流电源相连的线圈，也叫初级线圈
③副线圈：
与负载相连的线圈，也叫次级线圈
副线圈
2.变压器的示意图
铁芯
原线圈
副线圈
原线圈
铁芯
电路中的符号
n2
n1
一、变压器的原理
原线圈接交变电流
变压器的基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感现象
3.变压器的原理
原线圈中产生交变磁场
铁芯构成磁回路
副线圈产生感应电动势
I1
I2
原线圈
副线圈
铁芯
1.若原线圈接交流电压U1，副线圈电压U2=？
2.原、副线圈电压与什么因素有关系？
1.实验数据：
实验次数 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 原线圈电压U1 副线圈电压U2 n1/n2 U1/U2
1 800 400 8V 3.68V 2 2.2
2 800 100 8V 0.9V 8 8.9
3 200 100 8V 3.61V 2 2.2
4 1400 100 8V 0.5V 14 16
①从实验数据来看，原副线圈电压之比是否等于它们的匝数之比？
②实验数据没有严格遵从这样的规律，是为什么？
变压器的能量损耗
①铜损
②铁损
③磁损
线圈电阻发热
涡流现象发热
漏磁损失能量
理想变压器
磁通量全部集中在铁心内
P1＝P2
Φ1=Φ2
电能没有发热损耗
4.理想变压器
没有能量损耗的变压器叫作理想变压器。
二、电压与匝数的关系
1.实验分析：理想变压器原、副线圈的电压跟它们的匝数成正比。
U2
R
U1
n1
n2
设穿过原线圈磁通量为Φ1，穿过副线圈磁通量为Φ2。
Φ1=Φ2
ΔΦ1=ΔΦ2
理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：
U1=E1
U2=E2
2.理论分析：
① n2 >n1 U2>U1——升压变压器
② n2 （1）电压关系
若变压器有多个副线圈,其电压与匝数的关系依然成正比：即
3.变压器中电压、电流、功率之间的关系
理想变压器：
U1I1=U2I2
（只适用于一个副线圈）
P1＝P2
P=UI
原副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比
（2）电流关系
变压器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,应用较粗的导线绕制。
若有多个副线圈
则电流与匝数关系为 n1I1=n2I2+n3I3+…
P入= P出
（3）电压、电流、功率之间的因果关系
①电压关系：
②功率关系：
P入=P出
③电流关系：
理想变压器的三个决定关系
多个副线圈情况下的电压、功率和电流关系
①电压关系：
②功率关系：
P入=P出
③电流关系：
I2
n2
U2
I1
n1
U1
I3
n3
U3
U1
U2
I2
I1
（3）电压、电流、功率之间的因果关系
①U1由电源决定
②U2由U1和匝数比决定：
③I2由U2和负载决定：
④I1由I2和匝数比决定：
⑤输入功率P1由输出功率P2决定：
P1＝P2
P1
4.几种常用变压器
(1)自耦变压器:
U2
U1
A
B
P
U1
U2
n1
n2
升压变压器
n1
n2
U1
U2
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:
A
电流互感器
电压互感器
V
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
我们知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的
n1
n2
铁芯
U1
U2
原线圈
副线圈
I1
I2
原线圈上由变化的电流激发了一个变化的磁场
铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈
副线圈上产生了感应电流
电场能
磁场能
电场能
磁场能
1.变压器原理：
2.理想变压器特点：
①变压器铁芯内无漏磁
②原、副线圈不计电阻
③忽略铁芯中无涡流、铁芯不漏磁
3.理想变压器规律：
①功率关系：
P入= P出
②频率关系：
f 1 = f 2
③电压关系：
④电流关系：
利用互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递。
【课堂小结】
没有能量损耗的变压器
4.多个副线圈情况下的电压、功率和电流关系
①电压关系：
②功率关系：
P入=P出
③电流关系：
I2
n2
U2
I1
n1
U1
I3
n3
U3
【课堂练习】
A
【课堂练习】
D
【课堂练习】
C
【课堂练习】
BC

展开更多......

收起↑