4.2 变压器 课件 (6)

课件31张PPT。4.2 变压器 一、变压器的结构
1．结构组成
由两个(或两个以上)线圈和铁芯组成。
2．结构特点
原线圈与 相连，副线圈与 相连，铁芯由涂有绝缘漆的 而成。交流电源负载硅钢片叠合 二、变压器工作原理及变压规律
1．互感
交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场，交变磁场在副线圈中产生感应电动势，当副线圈闭合时，副线圈中有电流产生，它在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量也穿过原线圈，在原线圈中产生 的现象。
2．工作原理
电磁感应是变压器的工作原理，即 是变压器工作的基础。互相感应互感现象3．理想变压器电压(电流)与匝数的关系无漏磁无电阻U2＞U1只有一个 1．工作原理
(1)原理：由于原、副线圈的互感现象，穿过理想变压器原、副线圈的磁通量始终相同，因而这两个线圈中每匝有相同的磁通量的变化率，即在原、副线圈上每匝产生的感应电动势相等。 2．理想变压器
理想变压器是实际变压器的近似。理想变压器有三个特点：
(1)铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样，每匝线圈中所产生感应电动势相等。
(2)线圈绕组的电阻不计，无能损现象。
(3)铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象。 1．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则 (　　)A．U＝110 V，I＝0.2 A
B．U＝110 V，I＝0.05 A
C．U＝110 V，I＝0.2 A
D．U＝110 V，I＝0.2 A
[思路点拔]　解答本题需掌握以下两点：
(1)电流表、电压表的读数是指交变电流的有效值；
(2)变压器中原、副线圈的电压、电流分别与匝数的关系。 [解析]　交流电压表、电流表测得的是交变电流的有效值，由灯泡正常发光可知，变压器的输出电压为220 V，而变压器的输入与输出电压之比等于原、副线圈的匝数比，故变压器的输入电压为110 V，电压表的示数为110 V。又因为变压器的输入功率等于输出功率，因此可知变压器的输入电流为0.2 A。故选项A正确。
[答案]　A (3)理想变压器副线圈中的电流决定原线圈中的电流。原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大。
(4)变压器的动态电路分析，一是要符合变压器的基本规律(电压、电流、功率关系)；二是要遵循欧姆定律。首先确定是哪些量在变，哪些量不变，然后根据相应的规律判定，具体问题具体分析。 [名师点睛]　变压器原、副线圈功率制约关系、电流制约关系实质上体现了能量守恒特点，(不计变压器能量损失)消耗了多少能量，必定提供了多少能量，反过来提供了不消耗，提供的多消耗的少，显然是不符合能量守恒定律的。 2．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则以下说法错误的是 (　　)
A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大
B．保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小
C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大
D．保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大 [思路点拨]　此类问题首先要根据题意分清变量和不变量，其次要明确变量之间的相互制约的关系——电压：输入决定输出；电流和功率：输出决定输入。思路流程图如下：[答案]　C 对理想变压器进行动态分析的两种情况：(1)分析电压，原线圈→副线圈；(2)分析电流功率，副线圈→原线圈。 3．如图所示，理想变压器原线圈Ⅰ接到220 V的交流电源上，副线圈Ⅱ的匝数为30，与一标有“12 V　12 W”的灯泡连接，灯泡正常发光。副线圈Ⅲ的输出电压为110 V，电流为0.4 A。求：(1)副线圈Ⅲ的匝数；
(2)原线圈Ⅰ的匝数以及通过原线圈的电流。
[审题指导]　解此题明确两点：
(1)多个副线圈同时存在时，电压比仍满足等于匝数比。
(2)电流比不再满足与匝数成反比，但原、副线圈功率相等。[答案]　(1)275匝　(2)550匝　0.25 A 对于有多组副线圈的变压器，不论副线圈是否闭合，每一副线圈的电压分别与其匝数成正比的关系不变；而当副线圈中有不闭合的情况时，则此线圈中没有电流通过，不消耗电能或功率。则有电流的其他副线圈的功率之和等于原线圈的功率。[夯基础]
1．变压器是由________和绕在铁芯上的两个________组成
的，一个线圈与交流电源连接，叫做________，也叫________；另一个线圈与负载连接，叫做________，也叫________。
答案：闭合铁芯　线圈　原线圈　初级线圈　副线圈　次级线圈2．________是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁
芯中激发_______，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断_______。变化的磁场在副线圈中产生________，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈中也能够输出________。当输入电压一定时，原线圈、副线圈取不同匝数，副线圈输出的_______不同。
答案：互感现象　磁场　变化　感应电动势　电流　电压3．如图4－2－1所示，加在理想变压器原线圈上的交变
电压为3 300 V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数为2 V，则原、副线圈的匝数比为________。图4－2－1答案：1 650∶1 (3)如果变压器输出端有两个或两个以上的线圈，任何两个线圈的电压仍与匝数成正比，但电流与匝数不再成反比，确定电流关系唯一的方法就是应用能量观点，理想变压器中没有能量损失，即输入功率等于输出功率，可得：I1n1＝I2n2＋I3n3＋…。