5.4变压器课件

5.4《变压器》用电器额定工作电压用电器额定工作电压家用冰箱,洗衣机220V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黑白电视机显像管几万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管十几万伏但我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢？发电站的巨型变压器民用的变压器第四节、变压器一、变压器的构造1．示意图2．电路图中符号3．构造(1)闭合铁芯(2)原线圈(初级线圈)：其匝数用nl表示．(3)副线圈(次级线圈)：其匝数用n2表示。(4)输入电压：U1输出电压：U2二、变压器的工作原理：（互感）原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生感应电动势E2副线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→原线圈中产生感应电动势E11、能量转化：电能→磁场能→电能2、理想变压器：（1）变压器铁芯内无漏磁（电能完全转化）（2）原、副线圈不计内阻（线圈不发热）三、理想变压器的变压规律设：原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，穿过线圈的磁通量的变化率为△Φ/△t则：原线圈的电动势为E1＝n1△Φ/△t副线圈的电动势为E2＝n2△Φ/△t得：E1/E2＝n1/n2又：U1＝E1U2＝E2U1/U2=n1/n2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比当n2n1时：U2U1（升压变压器）当n2n1时:U2U1（降压变压器）变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？提示：实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失，但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率能达到97％—99.5％，这样的变压器我们可以认为是理想变压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率P入＝P出请同学们推道出理想变压器的变流规律四、理想变压器的变流规律：推导：P入＝P出I1U1＝I2U2又：U1/U2=n1/n2得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2）变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流跟它们的匝数成反比．电压高的线圈匝数多，通过的电流小，可以用较细的导线绕制，电压低的线圈匝数少，通过的电流大，应当用较粗的导线绕制U1I1I2n1n2U2R输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系5.输入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P21.U1由电源决定；2.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U13.I2由U2和负载决定；I2＝U2／R4.I1由I2和匝数比决定；I1＝n2/n1·I2例1关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是()A.原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有效地传送电能.B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线圈短路，造成危险.C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈也有电压输出.ACD如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻若把原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数为____V,电流表示数为_____A例2若上面接的是220V恒定电流电源电压表示数V,电流表示数A440.4400例3如图14-18所示是一个理想变压器,K为单刀双掷电键,P是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈上的电流强度,则()A.保持U1及P的位置不变,K由a合在b时,I1将增大B.保持P的位置及U1不变,K由b合在a时,R消耗的功率减小C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑I1将增大D.保持P的位置不变,K合在a时,若U1增大,I1将增大ABD五、几种常用的变压器1、自耦变压器特点：只有一个线圈，可升压，也可降压2、调压变压器特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节思考：一般来说，交流电压在输送的时候电压很高，电流也相对较大，这样就要求有很大量程的电表才能进行测量，但是用大量程电表去测量，一方面不安全，另一方面，制作的技术要求也很高，不合实际。有什么办法可以克服这个困难呢？3、互感器分类：电压互感器和电流互感器补1一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍（）A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍C.负载电阻变为原来的2倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍补2在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（）A.L1和L2都能正常工作B.L1和L2都不能正常工作C.L1和L2中只有一个能正常工作D.条件不足，无法判断六、补充一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系2121nnUU3131nnUU3232nnUU（1）电压关系（2）电流关系根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3I1n1=I2n2+I3n3例4如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比为n1∶n2∶n3=10∶5∶1，其中n1作为原线圈接到220V交流电源上，两个副线圈分别与R2和R3组成闭合回路，已知通过R3的电流I3=2A，电阻R2=110欧，则通过R2的电流是多少？原线圈中的电流是多少？