高中物理《3.4變壓器》課件 新人教版選修1.ppt

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3.4變壓器,新樂一中 王彥君,一、為什么要變壓？,,機床照明 36伏工作電壓,,洗衣機 220伏工作電壓,彩色電視機顯象管 十幾萬伏工作電壓,,,,收音機 10伏以下,變壓器由閉合鐵芯和繞在閉合鐵芯上的原、副線圈組成。或稱初級、次級線圈。,鐵芯由硅鋼片疊合而成，線圈由漆包線繞成。,二、變壓器的結(jié)構(gòu),變壓器在電路中的符號:,,,問題：變壓器副線圈 和原線圈電路是否相通？,變壓器原副線圈不相通，那么在給原線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？,鐵芯與線圈互相絕緣,三、變壓器為什么能改變電壓 ——工作原理,,副線圈 產(chǎn)生感 應電動勢,,原線圈 接 交變 電壓,,在鐵芯中 產(chǎn)生交變 的磁通量,,副線圈中有感應電流,,在鐵芯中 產(chǎn)生變化 的磁通量,原線圈閉合,原副線圈繞在同一鐵芯上,,副線圈閉合,,原副線圈產(chǎn)生的交變磁通量都穿過鐵芯，在原副線圈中都要引起感應電動勢,互感,同理,互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎,在原副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應現(xiàn)象,變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了：,電能,磁場能,電能,(U1、I1),(變化的磁場),( U2、I2),,,能量在轉(zhuǎn)換過程中損失很小，為了便于研究，物理學中引入了一種理想化模型------,高中階段我們研究的都是理想變壓器,,無磁損,無銅損,無鐵損,理想變壓器,理想變壓器,可知 E1/ E2= n1/ n2,原副線圈的電壓與兩個線圈匝數(shù)的關(guān)系,四、電壓發(fā)生怎樣的變化呢？,由于原副線圈的電阻都 很小所以U1= E1，U2= E2,由E1=n1(△φ/△t),E2=n2(△φ/△t）,不同的變壓需要,1、當n2 n1 時，U2U1,2、當n2 n1時，U2 U1,—— 升壓變壓器,—— 降壓變壓器,變壓器原副線圈的端電壓之比等于它們的匝數(shù)之比,U1決定U2,1、理想變壓器輸出功率等于輸入功率,即:,U1I1=U2I2,P出= P入,也可寫成:,2、理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比,此公式只適用于一個副線圈的變壓器,理想變壓器原副線圈的功率及電流關(guān)系,輸出決定輸入,I2決定I1,思考 有多個副線圈的理想變壓器 電壓、電流關(guān)系如何,（1）電壓關(guān)系,（2）電流關(guān)系,根據(jù)P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3,I1n1=I2n2+I3n3,1．如圖所示，理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為n1，次級線圈的匝數(shù)為n2，初級線圈兩端a、b接正弦交流電源，電壓表V的示數(shù)為220V，負載電阻R=44Ω時，電流表A的示數(shù)為1A.各電表均為理想電表，則初級和次級線圈的匝數(shù)比為 （ ） A．1:5 B．5:1 C．1:10 D．10:1,B,,2.如圖所示,一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝,副線圈匝數(shù)n2=220匝,交流電源的電壓 電阻R=44Ω，電壓表、電流表均為理想電表，則下列說法錯誤的是 （ ） A．交流電的頻率為50Hz B．電流表A1的示數(shù)為0.2A C．電流表A2的示數(shù)約為1.4A D．電壓表的示數(shù)為44V,C,,,五、幾種常見的變壓器,1、自耦變壓器：其特點是 鐵芯上只有一個線圈。,,思考：當A B與電源連接時，變壓器起什么作用？當C D與電源連接時，變壓器又起什么作用？,2、調(diào)壓變壓器：實質(zhì)上就是一個自耦變壓器。,,U1,n1,U2,n2,A,B,C,D,,U1,U2,P,線圈繞在圓形鐵芯上,加上輸入電壓U1,移動滑動觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2的大小。,,,3、互感器,（１）電壓互感器,（２）電流互感器,,并聯(lián),降壓,作用：測高電壓,作用：測大電流,串聯(lián),減流,2008年高考理綜北京卷18,18.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1: n2=11: 5。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個10Ω 的電阻。則 （ ）,A.流過電阻的電流是20 A B.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是 C.經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 J D.變壓器的輸入功率是1×103 W,D,解見下頁,,,解析：由圖象：,得：,故B錯。,故A錯。,故C錯。,故D正確。,,,小結(jié) 一、構(gòu)造： 二、工作原理： 三、原副線圈的電壓、電流、功率關(guān)系： 四、常見的變壓器,