高二物理选修3-2变压器-0

§4.2变压器在输电过程中，电压必须进行调整。用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V4.4V5.3V黑白电视机显像管1~2万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管3~4万伏在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？生活中需要各种电压需改变电压，以适应各种不同电压的需要。变压器就是改变交流电压的设备城乡变压器各式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器观察变压器结构2.示意图一、变压器的构造铁芯原线圈副线圈3.电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘n1n21.构造：（1）闭合铁芯（2）原线圈(初级线圈)（3）副线圈(次级线圈)思考与讨论把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。问题：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？变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)二、变压器的工作原理思考：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?=0～～——互感现象思考：1、实际的变压器在运行时，哪些地方有能量损耗呢？2、为什么铁芯是闭合的？在变压器通过交变磁场传输电能的过程中，闭合铁芯起什么作用？无磁损无铜损无铁损理想变压器的特点：理想变压器模型——没有能量损失的变压器实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%～99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。理想变压器也是一个理想化模型。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：ΔΦΔtE1=n1ΔΦΔtE2=n2由此可得：E1E2=n1n2原线圈回路有：U1−E1=I1r1≈0则U1=E1副线圈回路有：E2=U2+I2r2≈U2则所以：U1U2=n1n2U1U2=n1n2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I1I2n1n2U1U2升压变压器：n2n1U2U1降压变压器：n2n1U2U1U2=E2四、理想变压器的变流规律问题：原副线圈的的电流间可能满足何规律？1.理想变压器输出功率应等于输入功率即:I1U1=I2U2所以I1I2=n2n1U2U1=2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比变压器工作时，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。I1I2=n2n1I1I2n1n2U1U2R输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系电源U1U2n2n1I2P出P入I1I2U2RU2*输入电压U1和变压比n1：n2决定输出电压的大小*输出电压和用电器电阻决定输出电流I2的大小*输出电流和变压比决定输入电流I1的大小*输出功率决定输入功率的大小（相同）五、几种常用变压器1.自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变压器？观看实物：调压变压器2.互感器A电流互感器电压互感器V1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为()A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝C课堂练习2、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,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()A．3mAB．0C．48mAD．与负载R的值有关B课堂练习理想变压器输入功率等于输出功率即:U1I1=U2I2P入=P出121221nnUUII四、理想变压器的变流规律理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比此公式只适用于一个副线圈的变压器