5.4变压器— 人教版高中物理选修3-2课件（21张PPT）
文档属性
| 名称 | 5.4变压器— 人教版高中物理选修3-2课件（21张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 789.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-14 06:01:34 | ||
图片预览
文档简介
5.4变压器
第五章 交变电流
复习提问
1、产生感应电动势的条件是什么？
3、什么是互感现象？
2、法拉第电磁感应定律内容是？
引入新课
今天我们来学习一种新的元件——变压器
一、变压器的构造
1．示意图
2．构造
(1)闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）
(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
3.电路符号
n1
n2
问题1：铁芯与线圈是连通了还是互相绝缘?
变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
问题2: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？
U1
U2 ∽
n1
n2
∽
问题3:变压器的工作原理
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E1
变压器的基本原理: 互感原理
电能→磁场能→电能
问题4、变压器在工作的过程能量如何转化?
二、理想变压器的工作原理
I1
I2
n1
n2
U1
U2
原、副线圈中产生的感应电动势分别是：
E1=n1??/?t
E2=n2??/?t
若不考虑原副线圈的内阻有
U1=E1
U2=E2
（一）变压规律
变压规律:
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
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器
n2(或者:理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比)
（二） 变流规律
不能,理想变压器输出功率应等于输入功率
即:
U1I1=U2I2
P出= P入
提问:理想变压器能改变电压,还能改变功率吗?
(二)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
注:此公式只适用于一个副线圈的变压器
电压关系：
三个线圈的变压器电压，电流与线圈匝数的关系
电流关系：
U1
I1
I2
n1
n2
U2
R
1.输入功率P1由输出功率P2决定；
P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
三、输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系
如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1＝600，n2＝120，电源电压U1＝220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则( )．
A．负载功率不能超过44 W
B．副线圈电流最大值不能超过1 A
C．副线圈电流有效值不能超过1 A
D．副线圈电流有效值不能超过0.2 A
AC
【针对训练1】
I2＝P/U2＝0.1 A
由U1∶U2＝n1∶n2
得U1＝110 V
又I1∶I2＝n2∶n1
得I1＝0.2 A
【针对训练2】
A
D
【针对训练3】
如图所示，变压器初次级线圈匝数分别为n1=1000 匝，n2=500 匝，n3=200 匝，次级线圈n2、n3分别接一个电阻R=55 Ω，初级线圈上接入U=220 V交流电，求：
（1）两次级线圈输出电功率之比；
（2）初级线圈中的电流。
【针对训练4】
附加：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
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
特点：只有一个线圈，可升压，也可降压
调压变压器
特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节
2.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
钳式电流仪
一、变压器的构造
1．示意图
2．电路图中符号
3．构造：
二、变压器的工作原理：
1、互感现象
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器 P入＝P出
三、理想变压器的变压规律:
四、理想变压器的变流规律：
课堂小结
课后作业：
课后问题与练习
同步训练
谢谢观看
THANK YOU!
第五章 交变电流
复习提问
1、产生感应电动势的条件是什么？
3、什么是互感现象？
2、法拉第电磁感应定律内容是？
引入新课
今天我们来学习一种新的元件——变压器
一、变压器的构造
1．示意图
2．构造
(1)闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）
(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
3.电路符号
n1
n2
问题1：铁芯与线圈是连通了还是互相绝缘?
变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
问题2: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？
U1
U2 ∽
n1
n2
∽
问题3:变压器的工作原理
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E1
变压器的基本原理: 互感原理
电能→磁场能→电能
问题4、变压器在工作的过程能量如何转化?
二、理想变压器的工作原理
I1
I2
n1
n2
U1
U2
原、副线圈中产生的感应电动势分别是：
E1=n1??/?t
E2=n2??/?t
若不考虑原副线圈的内阻有
U1=E1
U2=E2
（一）变压规律
变压规律:
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
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器
n2
（二） 变流规律
不能,理想变压器输出功率应等于输入功率
即:
U1I1=U2I2
P出= P入
提问:理想变压器能改变电压,还能改变功率吗?
(二)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
注:此公式只适用于一个副线圈的变压器
电压关系：
三个线圈的变压器电压，电流与线圈匝数的关系
电流关系：
U1
I1
I2
n1
n2
U2
R
1.输入功率P1由输出功率P2决定；
P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
三、输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系
如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1＝600，n2＝120，电源电压U1＝220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则( )．
A．负载功率不能超过44 W
B．副线圈电流最大值不能超过1 A
C．副线圈电流有效值不能超过1 A
D．副线圈电流有效值不能超过0.2 A
AC
【针对训练1】
I2＝P/U2＝0.1 A
由U1∶U2＝n1∶n2
得U1＝110 V
又I1∶I2＝n2∶n1
得I1＝0.2 A
【针对训练2】
A
D
【针对训练3】
如图所示，变压器初次级线圈匝数分别为n1=1000 匝，n2=500 匝，n3=200 匝，次级线圈n2、n3分别接一个电阻R=55 Ω，初级线圈上接入U=220 V交流电，求：
（1）两次级线圈输出电功率之比；
（2）初级线圈中的电流。
【针对训练4】
附加：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
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
特点：只有一个线圈，可升压，也可降压
调压变压器
特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节
2.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
钳式电流仪
一、变压器的构造
1．示意图
2．电路图中符号
3．构造：
二、变压器的工作原理：
1、互感现象
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器 P入＝P出
三、理想变压器的变压规律:
四、理想变压器的变流规律：
课堂小结
课后作业：
课后问题与练习
同步训练
谢谢观看
THANK YOU!