1、变压器,额定电压220V,额定电压220V,额定电压3V,显像管10000V以上,生活中用电器的电压,生活中用电器的电压,录音机：6V,打点计时器：46V,芯片：几伏到几十伏,电视机显像管：1万多伏,生活中用电器的电压,5.4 变压器,思考与猜想,把两个没有导线相连的线圈绕在闭合铁环的左右两端，在右边的线圈中接入电流计。要使电流计通过电流，讨论一下有哪些方法？,G,电源,用电器,(负载),(初级线圈),(次级线圈),变压器的示意图及符号,primary coil,secondary coil,思考与讨论,变压器原线圈回路和副线圈回路是不连通的，那输入交流电后电路中的灯为什么会亮？,既然变压器原
2、、副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈上两端的电压U2是怎样产生的？,思考与讨论,变压器的工作原理,工作原理,在原、副线圈中由于有交变电流而发生电磁感应现象，称为互感现象。,电流增大,在变压器通过交变磁场传输电能的过程中，闭合铁芯起了什么作用？,铁芯的作用,增强磁场，聚拢磁感线，形成磁路的导引作用，同时也减少了能量损失。,思考与讨论,在变压器的原、副线圈中的磁通量是否相同？,理想化的情形，在忽略漏磁的前提下，可以认为穿过原、副线圈的交变磁通量总是相等。即：1=2=，且变化周期（频率）相同。,思考与讨论,1、电磁感应过程：,即互感现象,2、能量转化过程：,变压器的工作原理,变压器
3、原、副线圈两端的电压U1和U2又有什么关系？,思考与讨论,电压:,电流:,实验结论:,在不计一切能量损失的情况下,思考与讨论,原线圈 E1=,副线圈 =,所以：,(无漏磁 1=2 ),理论推导,1、忽略漏磁,2、忽略原、副线圈的电阻,3、忽略铁芯发热,理想化模型,理想变压器, U1决定 U2, I2 决定 I1,电压关系：, P出决定P入,电流关系：,理想变压器的规律,只有一个副线圈，可根据P入=P出和U1U2n1n2 推导出I1、I2与n1、n2的关系，若副线圈有两个，则I1、I2、I3与n1、n2、n3的关系又如何呢？,n1I1=n2I2+n3I3,思考与讨论,(1) 若 N1N2 则 U
4、1U2 为降压变压器,(2) 若 N1N2 则 U1U2 为升压变压器,如何设计降压和升压变压器?,思考与讨论,1、实际的变压器中原、副线圈的匝数都很多，如何区分高压线圈和低压线圈？,变压器中的低压线圈，匝数小，通过的电流较大，为了减少线圈中的发热损耗，必须减小线圈的电阻，故要选用线径较粗的导线绕制。而高压线圈匝数多，通过的电流较小，可用较细的导线绕制。,2、根据上述结论，可知在升压变压器中，原、副线圈中的绕线哪个粗一点？,原线圈中的绕线要粗一点,思考与讨论,大型变压器铁芯中磁感线的漏失可以忽略，因此电能没有被辐射出去；铜导线绕成的线圈电阻很小，可不计导线上的热损失；硅钢薄片极薄，且彼此绝缘，
5、由于电磁感应产生涡流而引起的热损失也忽略不计。其实际效率可达97%-99.5% ，所以，一般可以将它们认为是理想变压器。,实际中的大型变压器,（1）铜损（原、副线圈有电阻） （2）铁损（铁芯内有涡流） （3）漏磁,1、自耦变压器,2、调压变压器,降压变压器,升压变压器,(也是一种自耦变压器),应用：实验用的学生电源,几种常用的变压器,3、因互感器是用来测量高电压和强,1、电压互感器：,2）原线圈并联在高压电路上，副线圈接交流电压表；,2、电流互感器：,2）原线圈串联在高压电路上，副线圈接交流电流表；,3）降压变压器,3）升压变压器,电流的仪器，都很危险。为了安全，电压互感器和电流互感器在工作时
6、，它们的铁壳和副线圈都应该接地。,测量高电压,测量强电流,几种常用的变压器,1、为什么在左端线圈中输入直流电源，右端的小灯泡会不会发光？,变压器对直流电源无效！而交流电的最大优点就是可通过变压器改变电压！,思考与讨论,2、下图所示的变压器中,UV等于多少？,电压表所在的输出端相当于一单匝副线圈,故UV=U1/n1,思考与讨论,3、下图为汽油机点火装置。蓄电池提供的是恒定直流，为什么在开关由闭合变为断开瞬间，能用变压器得到点火所需的高电压呢？,思考与讨论,4、下图所示，为一街头变压器通过降压给用户供电的示意图，输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为R0。当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？,注意：用户的用电器在电路中都是并联连接，用电器增加，则R用户变小。,V1，V2不变,V3减小,A2增大,A1增大,思考与讨论,
