物理人教版（2019）选择性必修第二册3.3变压器 课件（共23张ppt）

(共23张PPT)
第3节：变压器
1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理.
2.掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.
3.了解变压器在生活中的应用,激发学生对科学的兴趣和热情.
知能目标
一、变压器的结构与原理：
（一）变压器的结构：
变压器
电路
原线圈
与电源连接的线圈
副线圈
与负载连接的线圈
磁路
为磁感线提供通路.
闭合铁芯
L1就是原线圈.
变压器的电路符号：
L2就是副线圈.
（二）变压器的工作原理：
在原线圈上加上交变电流，原线圈中的电流.
在原副线圈内产生变化的磁通量
在原副线圈内产生感应电动势
如果副线圈闭合，副线圈中的电流.
在原副线圈内产生变化的磁通量
在原副线圈内产生感应电动势
闭合铁芯
理想情况
磁感线不外泄
互感：
原线圈对副线圈的作用；
自感
原线圈对原线圈的作用.
副线圈对副线圈的作用.
在同一时刻闭合线圈各处的磁通量及磁通量的变化率均相同。
副线圈对原线圈的作用.
闭合铁芯各处每匝线圈产生的感应电动势都相同。
设原副线圈的匝数为n1、n2，则原副线圈产生的感应电动势分别为：
原副线圈
理想情况
原副线圈无电阻
路端电压就等于电动势.
原副线圈两端的电压分别为：
1.理想情况下变压器的电压关系：
原线圈只有一个，副线圈可以有多个.
对各副线圈：
在变压器中，各处线圈的电压与线圈的匝数成正比。
此结论与副线圈的个数无关.
2.理想情况下的电流关系：
变压器没有能量损失，输出功率等于输入功率.
输入功率：
输出功率：
如果只有一个副线圈：
在只有一个副线圈的情况下，原副线圈的电流才与匝数成反比。
特别说明：
1.变压器对恒定电流不起作用；
2.变压器只能改变交流电的电压、电流.
3.变压器不能改变交流电的频率、功率.
4.U1、U2分别是原线圈和副线圈两端的电压.
5.决定各量的因素：
（1）原线圈两端的电压U1，一般由电源决定，与负载无关.
（2）副线圈两端电压：
由电源和变压器共同决定，与负载无关。
（3）输出功率：
由电源、变压器、负载共同决定
（4）输出功率决定输入功率：
（5）原副线圈中的电流都与电源、变压器、负载有关：
（6）当负载增加（负载电阻是减小）时，
I2增大
I1增大
输出功率增大
输入功率也增大
理想变压器：
1.没有漏磁（磁感线被限制在闭合铁芯内，不外泄）.
2.没有能量损失.
（1）原副线圈没有电阻
没有铜损（线圈不发热）
（2）铁芯内没有涡流
没有铁损（铁芯不发热）
3.前面的电流、电压、功率关系只适用于理想变压器。
4.实际变压器有铜损、铁损、漏磁等，故输出功率小于输入功率。
变压器的效率：
大型变压器的效率可以达到99％以上.
变压器的原理
(1)构造:变压器是由　　　　　　和绕在铁芯上的两个线圈组成的,其中与　　　　　　连接的叫原线圈,又叫　　　　　;与　　　　相连的叫副线圈,又叫次级线圈　　　　　(如图所示)。
(2)工作原理:　　　　　　是变压器的工作基础。由于原线圈中的电流在不断变化,铁芯中的　　　　　　也在不断变化,变化的　　　　　　在副线圈中产生感应电动势。
闭合铁芯
电源
初级线圈
负载
次级线圈
自感和互感
磁场
磁场
请学生填空
请学生填空
能量损失
(1)理想变压器
工作时没有　　　　的变压器叫理想变压器。许多大型变压器工作时,效率可达到95%以上,可看作理想变压器。
(2)理想变压器的基本关系式(假设只有一个副线圈)
a.电压比: =　　　　。
b.能量关系:P入=　　　　。
c.电流关系: =　　　　。
二、电压互感器、电流互感器：
（一）电压互感器
把高电压变成低电压.
电压互感器的原线圈必须并联在被测电路中.
原线圈的匝数多，电流小，用细导线制成
副线圈的匝数少，电流大，用粗导线制成，且副线圈的外壳必须接地。
（二）电流互感器
把强电流变成弱电流
原线圈必须串联在被测电路中
原线圈的匝数少，电流大，用粗导线制成
副线圈匝数多，电流小，用细导线制成
副线圈的外壳必须接地
把导线视为匝数为1的原线圈.