变压器原创.doc

1、第六节 变压器姓名 学号 【自主学习】阅读教材 P39 的思考与讨论和 P40 页的变压器的原理完成下列问题，要求每个同学都会画变压器的符号；并理解变压器的工作原理。问题 1：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？一、变压器的构造及其工作原理：（1）构造： 原线圈：也叫_ ,与_ _相接副线圈：也叫_ _,与_ _相接铁 芯：由涂有_的硅钢片叠合而成（2）变压器的示意图和符号符号：（3）工作原理：互感现象原线圈上加上交变电压 U1 时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生变化的磁场，变化的磁场引起副线圈的磁通量发生变化。所以副线圈中产生_，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产

2、生_，所以变压器只能在_电路中工作。阅读 P41 页的电压与匝数的关系二、变压器原副线圈电压，电流，功率与匝数的关系。（1）理想变压器：没有 的变压器叫理想变压器，是一个理想化的模型。实际的变压器工作时有能量损失，如电流经过变压器线圈时会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热（涡流）（2）电压关系-教师点拨铁芯I1n1原 副U1 n2 U2I2实验和理论分析表明，对于理想变压器，原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的_之比，即_。当 n1n2 时，变压器使电压_，这种变压器叫_；当 n1n2 时，变压器使电压_，这种变压器叫_。推导过程：设原线圈的匝数为 N1，副线圈的匝数为 N2，在不考虑漏磁的

3、情况下，穿过原副线圈的磁通量的变化率相同。则原副线圈产生的感应电动势分别为：，tnE1tn2对于理想变压器，不考虑原、副线圈的电阻，则 E1 U1，E 2U 2则： -对于任何时候都成立21U（3）功率关系对于理想的变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒得_。（4）电流关系由能量守恒可以得到：对于只有一个副线圈的理想变压器，原、副线圈中的电流之比与对应的匝数成_，即_。教师点拨：讨论：对于有多个副线圈的情况，一样满足能量守恒，此时，原、副线圈中的电流的关系：（5）理想变压器各物理量之间的决定关系输入电压 U1 决定输出电压 U2I 1本身没有计算公式，I 1由 I2决定，先计算 I2，再计算

4、I1输出功率 P2 决定输入功率 P1;P1=P2=U1I1=U2I2= R注意：变压器改变的是交流电的电压和电流,不改变交流电的输入功率和频率一个副级线圈（匝数 n2） 二个副级线圈（ 匝数 n 2、 n 3）三、几种常见的变压器（1）自耦变压器如图所示，这种变压器的特点是铁芯上只饶有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，将可以降低电压；反过来也可以提高电压。（2）调压变压器：属于自耦变压器，构造如图所示，线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，AB 之间加上输入电压 U1，移动滑动触头 P 的位置就可以调节输出电压 U2（3）互感器交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不

5、能直接测量高电压和大电流。可以用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流。这种作用的变压器称为互感器。互感器分为电压互感器和电流互感器两种。电压互感器：用来把高电压变成低电压。原线圈并联在高压电路中，副线圈接交流电压表，根据电压表测得的电压 U2 和铭牌上标明的变压比（U1/U2）就可以算出高压电路中的电压。电流互感器：用来把大电流变成小电流。他的原线圈串联在被测电流中，副线圈上接入交流电压表。根据电压表测得的电压 I2 和铭牌上标明的变压比（I1/I2）就可以测出被测电路中的电流。例 1、一台理想变压器，其原线圈 2200 匝，副线圈 440 匝，并接一个 100 的负载电阻，如图所

6、示 （1）当原线圈接在 44V 直流电源上时，电压表示数_V, 电流表示数_A （2）当原线圈接在 220V 交流电源上时，电压表示数 _V, 电流表示数_A此时输入功率为 _W。电压关系功率关系电流关系RVA电压互感器 电流互感器类型一：一原一副例 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 W类型二：一原多副例 3如图理想变压器有两个副线圈，原线圈 1

7、接 220V，副线圈 2 的匝数为 30 匝，两端并有“12v、12W”的灯泡 L 正常发光，副线圈 3 的输出电压为 110V,两端并有电阻 R，通过 R 的电流为 0.4A，求：(1)副线圈 3 的匝数 n3 (2)原线圈的匝数 n1和通过它的电流 I1RL321A 层训练题1下列有关理想变压器的说法正确的是：( )A原、副线圈中交变电流的频率一定相等 B.原线圈的导线比副线圈导线细 C穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等 D.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等2对给定的理想变压器有（ ）A根据 U1U 2n 1n 2，副线圈两端的电压 U2 是由原线圈两端的电压 U1 决定的B

8、根据 I1I 2n 2n 1，副线圈的输出电流 I2 是由原线圈输入电流 I1 决定的C原线圈的输入功率是由副线圈的输出总功率决定的D当副线圈的负载电流增加时，原线圈中的电流随之增加3、理想变压器的原线圈的匝数为 110 匝，副线圈匝数为 660 匝，若原线圈接在 6 V 的电池上，则副线圈两端电压 （ ）A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V4理想变压器原、副线圈的匝数比 n1：n 2=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，电流表 A1的示数是 12mA，则电流表 A2的示数为（ ）A.3 mA B.0 mA C.48 mA D.与负载 R 的值有关5有一个理

9、想变压器,原线圈 1200 匝,副线圈 400 匝,现在副线圈上接一个变阻器 R,如图所示,则下列说法中正确的是 ( ) A.安培表 A1与 A2的示数之比为 3:1 B.伏特表 V1与 V 2的示数之比为 3:1C.当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加 D.原、副线圈的功率之比为 3:16如图 3，一理想变压器原副线圈匝数比为 4，1，图中五只电灯完全相同，若B、 C、 D、 E 都能正常发光，则 A 灯 （ ）A一定能正常发光 B比正常发光暗 C比正常发光亮 D一定被烧坏7用一理想变压器向一负载 R 供电，如图所示，当增大负载电阻 R 时，原线圈中电流 I1和副线圈中电流 I2

10、 之间的关系是（ ）A1 A2Bv n1 n2 RA1V1A2V2 ABCDE6-图 7图 3I1 I2RAI 2 增大，I 1 也增大BI 2 增大，I 1 减小CI 2 减小，I 1 也减小DI 2 减小，I 1 增大8一理想变压器原、副线圈匝数比是 41，若原线圈上加电压 u400sin100t V，则接在副线圈两端交流电压表的示数为 。B 层训练题目9、如图中所示，理想变压器 B 的原线圈跟副线圈的匝数比 n1 n2=21，交流电源电压U1=220 V， F 为熔断电流为 I0=1。0 A 的保险丝，负载为一可变电阻。（1）当电阻 R=100 时，保险丝能否被熔断？（2）要使保险丝不被

11、熔断，电阻 R 的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少？10如图所示，理想变压器两个线圈都接有负载正常工作时，如下关系正确的是( )A.U1：U 3n 1：n 3，U 2：U 3 n2：n 3B.I1：I 2n 2：n 1，I 1：I 3n 3：n 1C.I1n1I 2n2 +I3n3D.U1I1 U2I2+U3I311如图所示的理想变压器，原线圈匝数 n1660 匝，输入电压 U1110V ，副线圈 L2 的匝数 n2=15 匝，输出电流 I20.6A ，L 3 的输出电压 U3=5V，输出电流 I30.25A。则原线圈中电流 I1=_，变压器的输出功率 P_，L 3 的匝数n3

12、=_。U1U2U3n3n2I2I3I1n1n1n2n3I3I2I112如图 4218 所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输入电压和电流分别为U1 和 I1，两个副线圈的输出电压和电流分别为 U2 和 I2、U 3和 I3，接在原、副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光，则下列关系中正确的是( )AI 1I 2I 3 121BU 1U 2U 3112C三个线圈匝数之比为 n1 n2n 3521D电源电压 U1 与原线圈两端电压 U 之比为 11 113在如图所示的电压互感器的接线中，接线正确的是（ ）14在变电所里，经常要用电流互感器监测电网上的强电流如图 3 所示的四个图中，能正确反映其

13、工作原理的是（ ）15、如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，开始时，开关 S 断开，当 S 接通时，以下说法正确的是（ ）A副线圈两端 M、N 的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻 R 上的电压降增大C通过灯泡 L1 的电流减小D原线圈上电流增大 L2L1RNMSVVVVA B C D16、如图所示的理想变压器有两个副线圈，各自分别接有“6V，6W”和“12V ，12W”的灯泡，在原线圈两端加上 220V 的交流电压时，两灯泡均正常发光，求：（1）两副线圈的匝数比 n1n 2（2）原线圈中的输入电流 I17、如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压 U13300V，副线圈的输出电压U2220V，绕过铁芯的导线所接的电压表示数 U02V，则（1）原线圈的匝数是多少？ （2）当 s 断开时，A 2 的示数 I25A，则 A1 的示数？（3）当 s 闭合时，A 2 的示数将如何变化？A 1 的示数将如何变化？nn1n2220V6V，6W12V，12WA1A2VU1 U2S