第3章 四、變壓器

1、.四、變壓器學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1知道變壓器的根本構(gòu)造2理解變壓器的工作原理難點(diǎn)3學(xué)會(huì)用變壓器原、副線圈的電壓與兩線圈匝數(shù)的關(guān)系解決問題重點(diǎn)4知道常見的變壓器的類型及它們的應(yīng)用.自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知知識(shí)梳理一、變壓器的構(gòu)造1構(gòu)造如圖3­4­1中的實(shí)物是示教變壓器，它像各種變壓器一樣，主要由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈也叫繞組兩部分組成，鐵芯由硅鋼片疊合而成，線圈由漆包線繞成圖3­4­1工作時(shí)，變壓器的一個(gè)線圈跟前一級(jí)電路連接，叫做原線圈，也叫初級(jí)線圈初級(jí)繞組；另一個(gè)線圈跟下一級(jí)電路連接，叫做副線圈，也叫次級(jí)線圈次級(jí)繞組2作用能改變交變電

2、流的電壓，不改變交變電流的周期和頻率3常用符號(hào)如圖3­4­2甲所示，是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的原、副線圈構(gòu)成圖3­4­2乙是變壓器的符號(hào)甲乙圖3­4­2二、變壓器為什么能改變電壓1電磁感應(yīng)現(xiàn)象是變壓器的工作根底當(dāng)原線圈通過電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中磁場的強(qiáng)弱和方向也都在不斷變化，通過鐵芯副線圈中的磁場也在不斷變化，于是副線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2線圈的各匝導(dǎo)線之間是互相串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加在一起，就是整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)因此，在同一個(gè)鐵芯上，哪個(gè)線圈的匝數(shù)多，哪個(gè)線圈的電壓就高根底自測1考

3、慮判斷1變壓器主要用鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成2變壓器不但能改變交流電流，也能改變直流電壓×3變壓器的原、副線圈是用導(dǎo)線連接在一起的，所以當(dāng)原線圈接交流電源時(shí)，副線圈有電流輸出×4變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)5變壓器副線圈匝數(shù)多，那么副線圈的電壓高6變壓器的輸入功率決定輸出功率，有P入P出×2下面可以將電壓升高供給家用電燈的變壓器是C電壓升高，原線圈的匝數(shù)要少于副線圈的匝數(shù)，要接交流電，接直流電時(shí)變壓器不工作，故C正確3多項(xiàng)選擇如圖3­4­3所示為變壓器的示意圖，它被用來升高發(fā)電機(jī)的輸出電壓，以下說法中正確的選項(xiàng)是圖3­4­3

4、A圖中M是閉合的鐵芯B發(fā)電機(jī)應(yīng)與線圈相連，升高后的電壓由c、d兩端輸出C電流以鐵芯為通路從一個(gè)線圈流到另一個(gè)線圈D變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的AD由題設(shè)知該變壓器為升壓變壓器，所以原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)，故為輸入端即接發(fā)電機(jī)，為輸出端，選項(xiàng)B錯(cuò)；鐵芯提供閉合的磁路，使電能先變成磁場能再在副線圈中變成電能，所以C項(xiàng)錯(cuò)應(yīng)選A、D.合 作 探 究·攻 重 難理想變壓器及其工作原理1.理想變壓器的特點(diǎn)1變壓器變壓時(shí)不計(jì)能量損失，即輸入功率等于輸出功率2原、副線圈不計(jì)內(nèi)阻因?yàn)槔硐胱儔浩鞑挥?jì)一切電磁能量損失，因此，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，一般實(shí)際變壓器都可以看成是理想變壓器2變壓器

5、的工作原理電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)交變電流通過原線圈時(shí)，由于電流的大小和方向在不斷改變，所以鐵芯中的磁場也在不斷變化，這樣變化的磁場就在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于原、副線圈匝數(shù)不同，所以副線圈中輸出的電壓與原線圈中的電壓不同，這樣就到達(dá)了改變交流電壓的目的針對(duì)訓(xùn)練1如圖3­4­4所示，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為12，那么副線圈中電壓表讀數(shù)為圖3­4­4A0 VB2 VC4 V D8 VA由于原線圈接的是直流電源，所以通過副線圈的磁場不變，因此副線圈中電壓表讀數(shù)為0，選項(xiàng)A正確理想變壓器的規(guī)律1.理想變壓器原、副線圈根本量的關(guān)系根本關(guān)系功率關(guān)系P入P出電壓關(guān)系，與負(fù)

6、載、副線圈的多少無關(guān)頻率關(guān)系f1f2變壓器不改變交流電的頻率因果關(guān)系n1和n2不變時(shí)1由U2U1可知U1決定U2，即原線圈兩端電壓決定副線圈兩端的電壓2由P入P出可知輸出功率決定輸入功率，功率按需分配2.變壓器的種類1升壓變壓器：n2n1時(shí)，U2U1，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫升壓變壓器2降壓變壓器：n2n1時(shí)，U2U1，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫降壓變壓器如圖3­4­5所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為201，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220 V60 W燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，那么圖3­4­5A電流表的示數(shù)為 AB電源輸出功率為1

7、200 WC電流表的示數(shù)為 AD原線圈端電壓為11 V【解析】由燈泡正常發(fā)光可知，副線圈電壓為220 V，由可知，原線圈電壓U120×220 V4 400 V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；又因輸入功率等于輸出功率，P1P260 W，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電流表讀數(shù)為有效值，原線圈中電流I1 A A，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確【答案】C本卷須知(1)變壓器能改變交流電的電壓、電流，不能改變周期、頻率.(2)變壓器遵守能量守恒定律：P入P出.針對(duì)訓(xùn)練2如圖3­4­6所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為12；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220 V，額定功率為22 W；原線圈電路中接有

8、電壓表和電流表現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光假設(shè)用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，那么【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41942094】圖3­4­6AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 AA直接求出副線圈中的電壓、電流分別為：220 V、0.1 A故原線圈中的電壓、電流分別為110 V、0.2 A當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基1以下關(guān)于變壓器的說法中正確的選項(xiàng)是A變壓器是把電能通過磁場能再次轉(zhuǎn)換成電能的裝置B變壓器的原、副線圈組成閉合回路C變壓器的鐵芯中產(chǎn)生交變電流D變壓器的副線圈中產(chǎn)生直流電A變壓器就是將電能通過

9、磁場能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A正確變壓器是根據(jù)互感原理制成的，原、副線圈并不能構(gòu)成閉合回路，變壓器鐵芯中沒有電流但有磁通量的變化，在原、副線圈中的電流都是交流電，由此可知B、C、D錯(cuò)誤2一臺(tái)理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比n1n2201，原線圈接入220 V的交流電壓，副線圈向一電阻為110 的用電器供電，那么副線圈中的電流為A2 AB0.1 AC0.5 A D0.005 AB由得U2U1×220 V11 V，副線圈中電流為I2 A0.1 A，應(yīng)選項(xiàng)B正確3多項(xiàng)選擇理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為101，以下說法中正確的選項(xiàng)是A穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是101B穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為101D正常工作時(shí)，原、副線圈的輸入、輸出功率之比為11BD對(duì)理想變壓