1、变压器 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 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 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 作用 变电压 变电压 变相位 变阻抗 电气隔离 铁芯与线圈互相绝缘 问题 若给原线圈接直流电压U1后 副线圈电压U2 4 输入电压 U1 输出电压 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 思考 若给原线圈接交流电压U1 副线圈电压U2 变压器通过闭合铁芯 利用互感现象实现了 电能
2、磁场能 电能 U1 I1 变化的磁场 U2 I2 变压器工作原理 转换装置 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 若不考虑原副线圈的内阻U1 E1U2 E2 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 n2
3、n1U2 U1 升压变压器 n2 n1U2 U1 降压变压器 理想变压器输出功率应等于输入功率 即 U1I1 U2I2 P出 P入 2 理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 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 把和代入上式得 四 几种常用变压器 1 自耦变压器 升压变压器 降压变压器 自耦变压器的原副线圈共用一个线圈 2 互感器 电流互感器 电压互感器 使用时把原线圈与电路并联 原
4、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 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 A 3mAB 0C 48mAD 与负载R的值有关 B 练习 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 也能正常发光B 较另三个灯暗些C 将会烧坏D 不能确定 L4 A 180 3A 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1
5、1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 通过原线圈的电流I1 A U增大 I增大 P1增大 C U减小 I减小 P1减小 D U不变 I减小 P1不变 B U不变 I减小 P1增大 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 U1 变压器输入输出电压 电流 功率大小之间的因果关系 4 输入功率P1由输出功率P2决定与负载有关 1 U1由电源决定 与负载无关 2 U2由U1和匝数比决定U2 n2 n1 U1与负
6、载无关 3 I2由U2和负载决定 I2 U2 R 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 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 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 求原线圈中的电流 2 24A I2 I3 I1 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 ab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 2 1 4
