1、第三节 电磁感应现象的应用,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,一、变压器 1.把交变电流的电压升高或降低的装置称为变压器,它能用来改变交变电流的电压. 2.变压器的工作原理:电磁感应.,3.如图,变压器的构造:铁芯和绕在铁芯上的线圈,与电源连接的称为原线圈,与负载连接的称为副线圈.从构造上分为芯式和壳式两大类.,三,目标导航,预习导引,二,一,4.如图,原线圈AB端输入电压U1在闭合铁芯中产生交变磁场引起CD回路中的磁通量发生变化CD中输出电压为U2.由实验可得: .,预习交流 变压器为什么不能改变恒定直流电压?,答案:恒定的直流电压加在变压器的原线圈上时,通过原线圈的电流是直流
2、电流,电流大小、方向不变,所以产生的磁场通过副线圈的磁通量不变,因此,在副线圈中不会产生感应电动势,副线圈两端没有电压,所以变压器不能改变恒定直流电压.,三,目标导航,一,预习导引,二、汽车防抱死制动系统 防抱死制动系统的主要作用是防止抱死(即停止滚动),从而保证驾驶员在制动时还能控制滚动,在某些情况下,如在湿滑路面上还能减小滑动.,二,三,目标导航,一,预习导引,三,二,三、交流发电机 1.线圈在磁场中匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化,因此在线圈中产生了方向和大小随时间周期变化的交变电流. 2.交流发电机主要由转子和定子组成.在实际发电机中采用线圈不转,磁极旋转的方式,为了使发电机发出很
3、大的电流,大型发电机常用电磁铁代替永久磁铁作转子,功率可达几十万千瓦,甚至上百万千瓦.,迁移应用,典题例解,知识精要,1.把交变电流的电压升高或降低的装置称为变压器,即用来改变交变电流的电压. 2.变压器的构造,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的,跟电源相连的线圈叫原线圈(也叫初级线圈),另一个跟负载相连的线圈叫副线圈(也叫次级线圈),铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成(如图所示).,典题例解,知识精要,3.变压器原理 当原线圈上加交变电压U1时,原线圈中就有交变电流,铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量穿过副线圈,在副线圈中产生感应电动势. 说明:当原线圈上加直流电压时,原线圈中
4、有直流电流,穿过铁芯的磁通量不变,副线圈中不能产生感应电动势.所以变压器不能改变直流电流的电压.,迁移应用,典题例解,知识精要,4.理想变压器的变压、变流规律 (1)理想变压器: 忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器. (2)电压关系: 设原、副线圈的匝数为n1、n2,原、副线圈两端的电压分别为U1和U2,由于穿过原、副线圈的磁通量的变化率相同,则在原、副线圈中产生的感应电动势为E1和E2,由法拉第电磁感应定律得E1=n1 ,E2=n2 ,则有 1 2 = 1 2 , 对于理想变压器E1=U1,E2=U2,所以 1 2 = 1 2 . 这就是电压比关系,原、副线圈的电压之比与对应匝数
5、成正比.,迁移应用,典题例解,知识精要,(4)功率关系: 对于理想变压器,由于不考虑能量损失,由能量守恒,得 P入=P出,即P1=P2. (4)电流关系: 由P1=P2,即I1U1=I2U2,又 1 2 = 1 2 , 所以 1 2 = 2 1 ,原、副线圈中电流之比与对应的匝数成反比.,迁移应用,知识精要,典题例解,【例题】 收音机中的变压器,原线圈有1 210匝,接在220 V的交流电源上.要得到5 V、6.3 V和350 V三种输出电压,三个副线圈的匝数各是多少?,迁移应用,答案:28匝、35匝和1 925匝.,知识精要,迁移应用,典题例解,1.在如图所示的电路中,当a、b两端加上220
6、 V的交流电压时,测得c、d间的电压为110 V.若在c、d两端加上110 V直流电压,则a、b间的电压为 ( ) A.220 V B.110 V,解析:因为直流电的电流不变,不能引起铁芯中磁通量的变化,不会产生感应电动势,所以a、b间的电压为0,选项D正确. 答案:D,知识精要,迁移应用,典题例解,2.变压器的副线圈与原线圈之间,并没有导线连接,但在副线圈内却产生了电动势,使得与副线圈相连的灯泡发光.对于其中的原因正确的解释是( ) A.原线圈中通以交变电流时,在副线圈中产生变化的磁通量,因而在副线圈的两端形成感应电动势 B.原线圈中通以直流电流时,在副线圈中产生恒定的磁通量,因而在副线圈的
7、两端形成感应电动势 C.原线圈中通以交变电流时,在副线圈中产生恒定的磁通量,因而在副线圈的两端形成感应电动势 D.原线圈中通以直流电流时,在副线圈中产生变化的磁通量,因而在副线圈的两端形成感应电动势,知识精要,迁移应用,典题例解,解析:在副线圈中灯泡发光是因为副线圈发生电磁感应现象产生了感应电动势,原线圈中通交变电流,在铁芯中产生了变化的磁场,这样在副线圈中产生了变化的磁通量,在副线圈的两端产生了感应电动势. 答案: A,案例探究,方法规律,(多选)理想变压器的原、副线圈匝数比为101,以下说法中正确的是( ) A.穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是101 B.穿过原、副线圈每一匝的磁通量的变化率相等 C.原、副线圈每一匝产生的电动势的瞬时值之比为101 D.正常工作时,原、副线圈的输入、输出功率之比为11,解析:对理想变压器,可以认为无磁通量损漏,因而穿过两个线圈的交变磁场相同,磁通量的变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比;理想变压器可以忽略热损耗,故输入功率等于输出功率.在本题中,由于交变磁场的变化在原、副线圈中相等,故电压比等于匝数比,用此规律可由电压比求匝数比.故选B、D. 答案:BD,案例探究,方法规律,理想变压器有两个理想化处理:一是无漏磁,即无磁通量损漏,使得原=副;二是无能量损失,使得P入=P出.,
