1.关于高中物理选修课变压器。第一张幻灯片，共32页，创建于2022年6月。但是我们国家的民用统一供电是220V，那么这些额定电压不是220V的电器设备如何正常工作呢？变压器是改变交流电压的设备。第二张幻灯片，共32页，创建于2022年6月。几种常见的变压器。第三张幻灯片，共32页，创建于2022年6月。 一、变压器结构 1.示意图 U1U2 n1n2 一次线圈 次级线圈 铁芯 2.结构： （1）闭口铁芯（用叠压绝缘硅钢片制成） （2）一次线圈（初级线圈）：接电源，用绝缘导线绕制，匝数用n1表示 （3）次级线圈（次级线圈）：接负载，用绝缘导线绕制，匝数用n2表示。闭口铁芯采用涂有绝缘漆的硅钢片制成。
2、薄片叠在一起。 （4）输入电压：U1；输出电压：U2。 注意：线圈必须绕在铁芯上，铁芯必须闭合。 第四张，PPT共三十二页，创建于2022年6月。 3、电路图中的符号n1n2 问题：变压器次级线圈和初级线圈的电路是连通的吗？ 变压器初次级线圈不连通，那么交流电压U1通到初级线圈后，次级线圈电压U2是怎么产生的？ 铁芯与线圈相互绝缘 U1U2 n1n2 第五张，PPT共三十二页，创建于2022年6月 初级线圈通上交流电，在铁芯中产生变化的磁通，次级线圈产生感应电动势，如果次级线圈中有电流，在铁芯中就会产生变化的磁通。初级线圈产生感应电动势。2.变压器的工作原理是互感。互感现象是变压器工作的基础。如果在初级线圈上加一个直流电压，则次级线圈的电压U
3.U2=? 第六张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月。如果在能量转换过程中，能量损失很小，初、次级线圈的电阻，以及各种电磁能量损失都可以忽略不计，我们称这样的变压器为理想变压器。这是物理学中另一种理想化的模型。理想变压器其实变压器的效率是比较高的高中物理接地，特别是电力设备中那些巨大的变压器，在满负荷工作的时候，效率可以达到97%99%，所以在理论研究中把它当成100%(理想变压器)是没有问题的。第七张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月。实验结论：初、次级线圈两端电压的比值等于两线圈匝数的比值。第八张幻灯片实验研究初级和次级线圈两端电压的关系，共32页PPT，于2022年6月创建。3.理想变压器
4.变压器的变换规律 初、次级线圈中产生的感应电动势分别为： 初级线圈电路为： E1=U1 +I1r1 U1 则U1=E1 次级线圈电路为： E2=U2 +I2r2 U2 则U2=E2 如果不考虑初、次级线圈内阻，则U1=E1；U2=E2 则： 第九张，共32页PPT，创建于2022年6月 理想变压器初、次级线圈端电压之比等于两线圈匝数之比 n2 n1 U2U1——升压变压器 n2 n1 U2 U1——降压变压器 第十张，共32页PPT，创建于2022年6月 4.理想变压器的电流变换规律 问：初、次级线圈的电流可能满足什么规律？ 1、理想变压器的输出功率应该等于输入功率，即：U1I1=U2I2P out = P in 第11张表，PP
5.T共32页，创建于2022年6月。 2.理想变压器原、副边线圈的电流和它们的匝数成反比。变压器工作时，高压线圈匝数较多，电流较小，可用较细的导线绕制；低压线圈匝数较少，电流较大，应用较粗的导线绕制。这也是确定高压线圈、低压线圈的一种方法。此公式只适用于有一个副边线圈的变压器。 第十二页，PPT共32页，创建于2022年6月。 输入输出电压、电流、功率的因果关系 1.输入功率P1由输出功率P2决定；P1P2 2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定； 4.I2由U2和负载决定； .I1由I2和匝数比决定；第13页，PPT共32页，创建于2022年6月
6、【例1】某理想变压器原、副边线圈的匝数比为n1：n24：1。当导体条在均匀磁场中匀速向左运动切割磁通线时，图中电流表A1的读数为12mA，则电流表A2的读数为（ ）A3mA B0 C48mA D 与负载R的大小有关 分析：变压器只能工作在交流电路中，不能工作在恒流恒压电路中。当导体条匀速向左运动切割磁通线时，线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起通过线圈n2的磁通量的变化，次级线圈n2上不出现感应电动势，所以A2中没有电流通过。第14张，共三十二页PPT，创建于2022年6月【例2】一个理想的变压器，它的初级线圈有2200匝，次级线圈有440匝，接一个100的负载电阻，如图所示。（1）当初级线圈接44V直流电源时，
7、接电源时，电压表示为_V，电流表示为_A。 （2）当初级线圈接220V交流电源时，电压表示为_V，电流表示为_A，此时输入功率为_W。 00440.4419.36 第15张，共三十二页PPT留学之路，创建于2022年6月 U1U2=====n2 P2=n1 U2=3A 解： So: 3 A 练习1、一台理想变压器，初级线圈匝数n1=1100，接在电压为220V的交流电源上，当它给11只并联的“36V、60w”灯泡供电时，灯泡正常点亮。可以看出次级线圈匝数n2=_，通过初级线圈的电流I1=_。第16张，共三十页PPT
8.第2页，创建于2022年6月。 U增加，I增加，PR1增加C. U减少，I减少，PR1减少D. U不变，I减少，PR1不变B. U不变，I减少，PR1增加练习3.如图：理想变压器初级线圈接高压，变压后接电器，忽略线阻。原来S闭合，R1=R2。现在S断开，则交流电压表的读数U、交流电流表的读数I、用电器上R1的功率PR1分别为（ ）D。思考：变压器的输入输出电压、电流、功率之间有什么因果关系？第17页，共三十二页PPT，创建于2022年6月五、几种常用的变压器1.自耦变压器升压变压器
9、降压变压器 问题：有没有只用一组线圈就能实现电压变换的变压器？ 自耦变压器的初、次级线圈共用一个线圈。 第18张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月。 2、变压器A 电流变压器 电压变压器V 使用时，将初级线圈并联在电路中，初级线圈匝数多于次级线圈匝数。 使用时，将初级线圈串联在电路中，初级线圈匝数少于次级线圈匝数。 第19张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月。 例4、为保证用电安全，家庭居室室内电路前端一般都安装漏电保护开关。如图为保护开关电路原理示意图。 问题： （1）电路正常工作时，线圈b中无电流。这是什么原因？ （2）如果站在地上的人不小心碰到了带电的电线，为什么线圈b会产生感应电流？ 第20张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月
10、分析：发电厂中性线接地。漏电保护开关内有一个结构类似变压器的电流互感器，它的铁心a侧有两个形状、绕向、匝数完全相同的线圈（图中用实线和虚线表示），分别将用电器与火线、零线串联连接，MNO、GRK与发电厂之间流过220V交流电；铁心b侧还有一个线圈，与电磁继电器J的线圈并联（图中未示出）。室内电路正常工作时，b线圈中无电流，J保持导通状态。当发生漏电时，b线圈将产生感应电流，推动电磁继电器J切断用电器电路，从而防止发生事故。第21页，该PPT共32页，创建于2022年6月。 答案（1） 电流互感器a侧的两个线圈完全相同，流过两个线圈的电流大小相等，方向相反高中物理接地，它们产生的磁场相互抵消。
11、侧线圈磁通量始终为零不变，线圈中不产生感应电流。（2）火线电流有一部分流过人体，经大地流回发电厂。a侧两个线圈电流不同，产生“剩余电流”，在铁芯中产生变化的“剩余磁通”。b侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流。第22张，共32页PPT，创建于2022年6月。6、解决具有多个次级线圈的理想变压器问题。一个初级线圈和多个次级线圈的理想变压器，初级线圈匝数为n1，两个次级线圈匝数分别为n2、n3，对应电压分别为U1、U2、U3，对应电流分别为I1、I2、I3。根据变压器的工作原理可得： 第23张，共32页PPT，创建于2022年6月。 第24张，共32页PPT，创建于2022年6月。 【例5】 具有多个次级线圈的理想变压器。
12、变压器初级线圈匝数为，两个次级线圈分别为n260匝和n3600匝。设通过两个次级线圈的电流分别为I21A和I34A，求初级线圈中的电流。分析：对于理想变压器，输入功率等于输出功率，则（）n1（）11002.24A 第25页，PPT共32页，创建于2022年6月 例6，如图所示：理想变压器交流输入电压U1=220V，次级线圈有两组，其中n2=36匝。标有“6V、9W”和“12V、12W”的灯泡分别接在两个次级线圈上，均正常发光。计算：（1）初级线圈匝数为n1，另一个次级线圈匝数为n3。 （2）初级线圈电流I1。解：（1）根据
13、由于两盏灯都能正常点亮，故有：U2=6V，U3=12V。根据初、次级线圈电压与匝数关系，可得：U1/U2=n1/n2，n1=U1n2/U2=1320匝。U3/U2=n3/n2，n3=U3n2/U2=72匝。（2）根据能量守恒定律，Pin=Pout。即I1U1=P2+P3，则I1=（P2+P3）/U1=0.095A Sheet 26,PPT has 32 pages, in June 2022 4 如图所示，理想变压器初级线圈接220V交流电压，次级线圈有A、B两组，A组接4只电阻，B组接一只规格为“”的灯泡。已知A组线圈匝数为30，两端电压为6V，灯泡正常点亮。求初级线圈匝数及电流。第27张幻灯片，共32页PPT，20年制作完成
14. 6月22日 【例7】某学生在绕制变压器时，错误地按图示在变压器的左右臂上绕制了两个线圈，当通过交流电时，每个线圈产生的磁通只有一半通过另一个线圈，另一半则通过中间臂。已知线圈的匝数比为n1:n22:1，当不接负载时，则——（）A 当线圈1的输入电压为220V时，线圈2的输出电压为110VB 当线圈1的输入电压为220V时，线圈2的输出电压为55VC 当线圈2的输入电压为110V时，线圈1的输出电压为220VD 当线圈2的输入电压为110V时，线圈1的输出电压为110V 第28张，该PPT共有32页，创建于2022年6月 分析：当线圈1接交流电压220V时，设通过线圈1的磁通量为，根据题意，通过线圈2的磁通量为2
15.设线圈1、2的匝数分别为2n、n，则： 比较两式可得U255V。 当线圈2通以110V的交流电压时，假设通过线圈2的磁通量为，根据题意，通过线圈1的磁通量为2.110nt。 比较两式可得 选择BD。 第29页，该PPT共32页，创建于2022年6月。 练习5.如图所示是一个理想变压器，交流电接在n1的两端，n1为4400匝，n2为1100匝，若要用U3U2，求n3。 分析：n1匝线圈产生的电动势就是n2匝线圈产生的电动势。 n3匝线圈产生的电动势为1223。所以/n1/n155V和/n3（U2U3）240匝。第30张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月。摘要：1.变压器的结构和工作原理2.理想变压器的理想化模型和功率传输规律3.理想变压器的电压和电流变换规律。第31张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月。2022/9/9感谢收看第32张幻灯片，共32页PPT，创建于2022年6月