1、第 4 节 变压器编写：杨永艳 使用时间： 【学习目标】1、 知道变压器的构造，能说出变压器的工作原理。2、 能根据变压器的工作原理推导变压器的电压与匝数的关系。3、 知道什么是理想变压器，会推导理想变压器的电流与匝数的关系。4、 理解变压器工作时的制约关系，并会解决相关问题。【学习重点】 电压关系，电流关系及功率关系的理解与应用【学习过程】一、变压器1.变压器的构造: 原线圈 、副线圈 、铁芯 2电路图中符号二、变压器的工作原理阅读课本 P41，要求能用自己的话说出变压器的工作原理。1、 是变压器工作的基础。2、铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。三、理想变压器的规
2、律1、理想变压器特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻2、电压关系（1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用（2）输出电压 U2 由输入电压 U1 和原、副线圈的匝数比共同决定。若 n 1n 2，则 U1U 2 为降压变压器若 n1n 2， 则 U1U 2 为升压变压器3、功率关系 P 入 =P 出补充：一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系（1）电压关系： （2）电流关系根据 P 入 =P 出 ，I 1U1=I2U2+I3U3 I1n1=I2n2+I3n3副2n1n21112四、U、I、P 的决定关系1、电压制约关系：U2= 2、电流制约关系：3、功率关系：输入功率
3、P1 由输出功率 P2 决定，用多少电能就输入多少电能若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零五、理想变压器动态分析问题：（1）先要由 U1/U2=n1/n2，判断 U2 变化情况（2）判断负载电阻变大或变小（3）由欧姆定律确定副线圈中的电流 I2 的变化情况（4）最后由 P 入 =P 出 判断原线圈中电流 I1 的变化情况例 1：一台变压器原线圈输入 380V 电压后，副线圈输出电压为 19V，若副线圈增加 150匝，输出电压增加到 38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？例 2、如图 273 所示，理想变压器原、副线圈匝数比 n1n 2=41，当导线 AB 在
4、匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表 A1 的示数为 12mA，则电流表 2 的示数为（ ）A3mAB48mAC与 R 的阻值有关D0例 3.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为 N1： N2=2：1，原线圈接 220 V 交流电源，副线圈接额定功率为 20 W 的灯泡 L，灯泡正常发光当电源电压降为 180 V 时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？（2）此时灯泡中的电流是多少？ 题 9图例 4. 如图所示的理想变压器,输入电压 U1 =220 伏，各线圈匝数之比 n1 :n2: n3=10:5:1。R 2=110 欧, 测得通过 R3 的电流I3 =2A。求：流经电阻 R2 及初级线
5、圈中的电流强度 I2 和 I1 各为多少？例 5.如图所示，一个理想变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在 220V 的市电上，向额定电压为 1.80104V 的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过 12mA 时，溶丝便熔断.(1)溶丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为 10mA 时，变压器的输入功率是多大？【当堂检测】1.对于理想变压器下，下列说法中正确的是 ( )A.原线圈的输入功率，随副线圈输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的减小而增大C.原线圈的电压，不随副线圈输出电流变化而变化D.当副线圈电流为零时，原线
6、圈电压为零2.如图所示，理想变压器的输入端电压 u=311 sin100 t(V) ，原副线圈的匝数之比为:n 1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 ( )A.电压表读数为 220 V B.电压表读数为 22 VC.变压器输出功率为 44 W D.变压器输入功率为 440 W3.如图所示， M 为理想变压器，电源电压不变，当变阻器的滑动头 P 向上移动时，读数发生变化的电表是 ( )A.A1 B.A2 C.V1 D.V24.如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为 3:1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，初级线圈中串有一个相同的灯泡 L，则 ( )A.灯 L 也能正常
7、发光 B.灯 L 比另三灯都暗C.灯 L 将会被烧坏 D.不能确定5.如图所示，某理想变压器的原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 ( )A.原线圈匝数 n1增加 B.副线圈匝数 n2增加C.负载电阻 R 的阻值增大 D.负载电阻 R 的阻值减小6.一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为 n1和 n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为 U1和 U2，I 1和 I2，P 1和 P2，已知 n1n 2，则（ ）A.U1U 2，P 1P 2 B.P1=P2，I 1I 2 C.I1I 2，U 1U 2
8、D.P1P 2，I 1I 27.如图所示为两个互感器，在图中圆圈内 a、b 表示电表，已知电压比为 100，电流比为 10，电压表的示数为 220V，电流表的示数为10A，则 ( )A.a 为电流表，b 为电压表 B.a 为电压表，b 为电流表C.线路输送电功率是 2200W D.线路输送电功率是 2.2106W8.有一台理想变压器，原副线圈的匝数之比为 n1:n2=2:1，原线圈上交流电源的电压 u=220 sin100（t） ，Q 为保险丝，其额定电流2为 1A，R 为负载电阻，如图所示，变压器正常工作时 R 的阻值 ( )A.不能低于 55 B.不能高于 55 C.不能低于 77 D.不
9、能高于 779.将输入电压为 220V、输出电压为 6V 的理想变压器改绕成输出电压为 30V 的变压器，副线圈原来是 30 匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增绕的匝数为 ( )A.120 匝 B.150 匝 C.180 匝 D.220 匝10.如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比 n1:n2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为 U，则次级线圈的输出电压为 ( )A. B. C. D.2U3524311.如图所示，为一理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则 ( )A.保持 U1及 P 的位置不变，S
10、 由 a 合到 b 时，I 1将增大B.保持 P 的位置及 U1不变，S 由 b 合到 a 时，R 消耗的功率增小C.保持 U1不变，S 合在 a 处时，使 P 上滑，I 1将增大D.保持 P 的位置不变，S 合到 a 处时，若 U1增大，I 1将增大12钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为 1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了 3 匝，则A.这种电流表能测直流电流，图（ b）的读数为 2.4AB.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为 0.4AC.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为 3.6AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为
11、3.6A 13.理想变压器原线圈接交变电压，副线圈由粗、细环如图所示方式连接，已知细环电阻是粗环电阻的 2 倍，当细环套在铁芯上时,a.b 两点的电压为 1.2 V.现图示连接处 a、b 两点的电压为多少 V.14图为汽油机点火装置。蓄电池提供的是恒定直流，问：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？15为了安全，机床上照明用的电压是 36V，这个电压是把 220V 的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是 1100 匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给 40W 的灯泡供电，原副线圈的电流各是多少？16.要设计一变压器，这个变压器在一口字形铁芯上绕三个线圈，甲为初级线圈，接在U1=220V 照明电路上，乙和丙为次级线圈，要求乙输出电压 U2=36V，额定输出功率P2=100W；要求丙输出电压 U2=6.0V，额定输出率为 P3=10W，已知乙线圈需绕 n2=180 匝，则:(1)甲线需绕匝数 n1为多少？(2)当乙、丙两个次级线圈都满负荷工作时，不考虑变压器能量的损耗，甲线圈内通过的电流 I1为多少？(3)考虑到线圈中电流的大小，实际绕制三个线圈的导线，按从粗到细的顺序是怎样的【课堂小结】图（a）A铁芯图（b）
