5.4变压器_(优秀课件)
输出电压:U2.
问题:若给原线圈接直流电压 U1后,副线圈电压U2=?
二、变压器的工作原理 ------互感现象 变压器通过闭合铁芯,利用 互感现象工作
U1
n1
n2 U2
变压器工作原理
铁芯 副 线 U2 圈
u
0
原 ∽U1线 圈
n 1 n2
t
变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了:
电能
(U1、I1)
磁场能
(变化的磁场)
电能 (转换装置)
( U2、I2)
若从能的转化角度看,变压器是怎样转化 和传输能量的? 变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现 了电能到磁场能再到电能的转化. 有了闭合铁芯,由于铁芯被磁化,绝大部 分磁感线集中在铁芯内部,贯穿副线圈, 大大增强了变压器传输电能的作用。
理想变压器(即没有能量损失的变压器)。
理想变压器 (1)原副线圈没有电阻 (2)无磁通量漏失 (3)铁芯不发热
三、理想变压器的规律
原、副线圈中产生的感应电 动势分别是: E1=n1/ t E2=n2/ t U1=E1 U2=E2
I1
I2 n2 U2
U1 n1
E1 n1 E 2 n2
U1 n1 U 2 n2
若不考虑原副线圈的内阻
n2 U 2 U1 n1
n3 U 3 U1 n1
n1
n2
n3
U 1 n1 U 3 n3
根据P入=P出得
I1U1 I 2U 2 I 3U 3
把
n2 U 2 U1 n1
和
n3 U 3 U1 n1
代入上式得
n3 n2 I 1U 1 I 2 U 1 I 3 U 1 n1 n1
I1n1 I 2 n2 I 3n3
四、几种常用变压器 1.自耦变压器
P
U1
A
B
U2
自耦变压器的 原副线圈共用一 个线圈
U1
n1
n2
U1 U2
n1
n2
U2
降压变压器
升压变压器
2.互感器 电 压 互 感 器
V A
电 流 互 感 器
使用时把原线圈 与电路串联,原线圈 匝数少于副线圈匝数
使用时把原线圈与 电路并联,原线圈匝 数多于副线圈匝数
练习
1.理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1, 当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割 磁感线时,图中电流表A1的示数12mA,则电流表 A2的示数为 ( B ) A.3mA B .0 C.48mA D.与负载R的值有关
2.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝 数比为 n1 : n2=3 : 1 ,有四只相同的灯泡连入 电路中,若灯泡L2、L3、L4均能正常发光,则 灯泡L1 ( A ) A、也能正常发光 B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏 L1 D、不能确定
4. 输出功率决定输入功率; P1 P2与负载有关
I2=U2/R
I1
I2 n 2U 2 R
n1 U1
5. 如 图 所 示 : 理 想 变 压 器 的 交 流 输 入 电 压 U1=220V ,有两组副线圈,其中 n2=36 匝,标有 “ 6V , 9W” 、“ 12V , 12W” 的灯泡分别接在两副 线圈上均正常发光,求:
5.4 变 压 器
用电器 随身听
额定电压 3V
用电器 机床上的照明灯
额定电压 36V
扫描仪
手机充电器 录音机
12V
4.2V 5 V 6V 9V 12V
电棍
黑白电视机显像 管 彩色电视机显像 管
3000V
几万伏 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?
U
b
n1 n2
I 1 n2 I 2 n1
此公式只适用于一个副线圈的变压器
有多个副线圈的理想变压器的问题
一个原线圈多个副线圈的理想变压器,原线圈 匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3,相 应的电压分别为U1、U2和U3,相应的电流分别为 I1、I2和I3,根据变压器的工作原理可得:
U 1 n1 U 2 n2
几种常见的变压器
一、变压器的构造和符号 1.示意图及结构及作用
电路图中符号
n1
U1n1n2 U2 Nhomakorabean2
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘
无铁芯
有铁芯
(1)原线圈(初级线圈)其匝数用n1表示 (2)副线圈(次级线圈)其匝数用n2表示 (3)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成)
(4)输入电压:U1;
U1
n1
n2 U 2
(1) 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
U1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 --升压变压器
n2 <n1 U2 <U1 --降压变压器
理想变压器输入功率应等于输出功率
即:
P入 = P出
U1I1=U2I2
I 1 U 2 n2 I 2 U 1 n1
(2)理想变压器原副线圈的电流跟它 们的匝数成反比
n1
n2 L2 L4 L3
3.一理想变压器,原线圈匝数n1=1100, 接在电压220V的交流电源上,当它对 11只并联的“36V,60w”的灯泡供电时, 灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝 数n2= _____, 180
3A 。 通过原线圈的电流 I1 =______
4、 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
I1
n2
n1 n3
I3
2.24A
6.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为4: 1,原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B 阻值相等。a b端加一交流电压U后,
(1)两电阻消耗的功率之比为多少? (2)两电阻两端电压之比为多少? (3)B电阻两端电压为多少?
(1)1:16
a
A B
(2)1:4
4 UB U 17
(1)原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3.
(2)原线圈的电流I1。
(1)n2 =1320匝 n3= 72匝 (2)I1=0.095A
n2
n1 n3
7、一台理想变压器原线圈匝数n1=1100 匝,两个副线圈的匝数分别是n2=60匝, n3=600匝。若通过两个副线圈中的电流 分别为I2=1A,I3=4A,求原线圈中的 I2 电流。
A.U C.U
增大,I 增大,P1 增大 减小、I 减小、P1 减小
B.U D.U
不变,I 减小,P1 增大 不变、I 减小、P1不变 S
A
~
V
R1 R2
变压器输入输出电压、电流、功率大小之 间的因果关系 1. 电源决定U1; U1与负载无关 2. U1和匝数比决定U2; U2与负载无关
3. U2和负载决定I2;