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?;蚍Q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、變壓器的結構,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 產生感 應電動勢,原線圈 接 交變 電壓,在鐵芯中 產生交變 的磁通量,副線圈中有感應電流,在鐵芯中 產生變化 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(/t),E2=n2(/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、電流關系如何,(1)電壓關系,(2)電流關系,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=44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 ( ) A1:5 B5:1 C1:10 D10:1,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=44,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、調壓變壓器:實質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,就可以調節(jié)輸出電壓U2的大小。,3、互感器,()電壓互感器,()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10 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.經過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6103 J D.變壓器的輸入功率是1103 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 一、構造: 二、工作原理: 三、原副線圈的電壓、電流、功率關系: 四、常見的變壓器,- 配套講稿:
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