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3.3 变压器
高中物理 选择性必修2
场景1
问题:音频线起到什么作用?
音频线传递的是什么信号?
场景2
问题:请解释观察到的现象?
场景3
问题:请解释观察到的现象?
场景4
问题:请解释观察到的现象?
闭合铁芯
原线圈
副线圈
电路图中变压器符号:
n1
n2
n1
n2
无铁芯
有铁芯
变压器的构造
原线圈
副线圈
变压器的工作原理
n1
n2
铁芯
U1
U2
原线圈电场的能量
原线圈中磁场的能量
副线圈中电场的能量
原线圈
副线圈
I1
铁芯构成回路传递磁场能
I2
变压器的基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感现象
场景5
问题:根据定性和定量实验能得出什么结论?
理论推导变压器的变压规律
设穿过原线圈磁通量为Φ1,穿过副线圈磁通量为Φ2。
Φ1=Φ2
理想变压器,不考虑原副线圈的内阻,则:
U1=E1
U2=E2
ΔΦ1=ΔΦ2
场景6
问题:根据定量实验能得出什么结论?
分别测量原、副线圈的电压,
观察原副线圈匝数与电压的关系。
变压器的能量损耗
①铜损
②铁损
③磁损
线圈电阻发热
涡流现象发热
漏磁损失能量
理想变压器
磁通量全部集中在铁心内
P1=P2
Φ1=Φ2
电能没有发热损耗
理想变压器
理想变压器的变流规律
理想变压器:输出功率等于输入功率
U1I1=U2I2
(次级只有一个线圈!)
P1=P2
P=UI
原副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比
变压器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,应用较粗的导线绕制。
若有多个副线圈
则电流与匝数关系为 n1I1=n2I2+n3I3+…
理想变压器:输出功率等于输入功率
理想变压器的变流规律
几种常用变压器
1.自耦变压器:
U2
U1
A
B
P
U1
U2
n1
n2
升压变压器
n1
n2
U1
U2
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
原副线圈共用一个线圈
2、调压变压器:
3.互感器
A
电流互感器
电压互感器
V
使用时把原线圈与电路并联,原线圈匝数多于副线圈匝数
使用时把原线圈与电路串联,原线圈匝数少于副线圈匝数
几种常用变压器
零线
火线
零线
火线
城乡变压器
各式变压器
可拆式变压器
A. U 增大、I 增大、P1 增大
C. U 减小、I 减小、P1 减小
D. U 不变、I 减小、P1 不变
B. U 不变、I 减小、P1 增大
[例题]如图所示:理想变压器的原线圈接高电压,变压后接用电器,线路电阻不计。S原来闭合,且R1=R2,现将S断开,那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和用电器上R1的功率P1将分别是( )
D
[例题](多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的两个灯泡。当输入电压为灯泡额定电压的10倍时,两个灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为9∶1
B.原、副线圈匝数比为3∶1
C.此时a和b的电功率之比为1∶9
D.此时a和b的电功率之比为1∶1
AC