變壓器的構(gòu)造

1、變壓器的構(gòu)造第1頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二1. 變壓器的構(gòu)造 2.變壓器的變壓比 3. 變壓器的變流比4.理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定5. 幾種常用的變壓器例1 例207年物理海南卷12 07年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷4廣東茂名市2007年第一次?？?07年1月海淀區(qū)期末練習(xí)8 07屆南京市第一次調(diào)研測試 306年5月深圳市第二次調(diào)研考試707學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研9 合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測一9蘇北五市07屆調(diào)研考試7 07年揚(yáng)州市期末調(diào)研測試1007屆南京市綜合檢測(一) 5 07年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模92007年高考廣東卷7 2007年理綜山東卷1807

2、年江蘇省揚(yáng)州市一模5 07年4月蘇州中學(xué)調(diào)研試卷407年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測14變壓器第2頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二1. 變壓器的構(gòu)造:一. 變壓器原理 變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的一個線圈跟電源連接，叫原線圈（也叫初級線圈）；另一個線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈（也叫次級線圈）兩個線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成n1 n2鐵芯 原線圈 副線圈 電源 負(fù)載 變壓器的構(gòu)造 n2n1變壓器的符號 第3頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二2.變壓器的變壓比:U1U2 =n 1n2 U1n1 = U2n2= U3n3

3、= = Un = k 理想變壓器原副線圈的端電壓跟匝數(shù)成正比.當(dāng)n2n1時，U2U1，變壓器使電壓升 高， 這種變壓器叫做升壓變壓器當(dāng)n2n1時，U2U1，變壓器使電壓降低， 這種變壓器叫做降壓變壓器第4頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二3. 變壓器的變流比:當(dāng)變壓器只有一個副線圈工作時，有：可見，變壓器工作時，原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比有多個副線圈時, 有P入=P出，即無論有幾個副線圈在工作,變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和.由U1I1=U2I2+U3I3+得到 n1I1=n2I2+n3I3+有多個副線圈時滿足 n1I1=n2I2+n3I3+變壓器的高

4、壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制變壓器的低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制第5頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二4.理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定： 即在輸入電壓確定以后，輸入功率和原線圈電壓與副線圈匝數(shù)的平方成正比，與原線圈匝數(shù)的平方成反比，與副線圈電路的電阻值成反比。 式中的R2表示負(fù)載電阻的阻值，而不是“負(fù)載”?！柏?fù)載”表示副線圈所接的用電器的實際功率。實際上， R2越大，負(fù)載越??； R2越小，負(fù)載越大。這一點在審題時要特別注意。理想變壓器的規(guī)律實質(zhì)上就是法拉第電磁感應(yīng)定律和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在上述理想化條件下的新的表現(xiàn)形式。 第6頁，

5、共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二5. 幾種常用的變壓器a. 自耦變壓器 .特點是鐵芯上只繞有一個線圈如果把整個線圈作原線圈, 副線圈只取線圈的一部分， 就可以降低電壓（圖甲）；n2n1U1U2圖甲如果把線圈的一部分作原線圈, 整個線圈作副線圈， 就可以升高電壓（圖乙）n2n1U1U2圖乙b.調(diào)壓變壓器.就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，AB之間加上輸入電壓U1，移動滑動觸頭P 的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2 第7頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二例1.在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在如圖所示變壓器鐵心的左右兩個臂上，當(dāng)通

6、以交變電流時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂，已知線圈1、2的匝數(shù)之比n1：n2=2：1，在不接負(fù)載的情況下（ ）A、當(dāng)線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為110VB、當(dāng)線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為55VC、當(dāng)線圈2輸入電壓110V時，線圈1輸出電壓為220VD、當(dāng)線圈2輸入電壓110V時，線圈1輸出電壓為110V 21B D第8頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二分析：該題考查的是變壓器的原理，若不去深入研究變壓器的變壓原理，只死記公式，很容易錯選.該題給出的變壓器的鐵心為日字形，與考生熟知的口字形變壓器不同，且通過交變

7、電流時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量只有一半通過另一線圈，故電壓比 不再成立。所以只能利用電磁感應(yīng)定律，從變壓器的原理入手，才能解出該題。 第9頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二解：當(dāng)線圈1作為輸入端時，因為U1=220V，所以U2=55V，所以選項B對。當(dāng)線圈2作為輸入端時，因為U2 =110V，所以U1 =110V，所以選項D對。題目第10頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二例2. 如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=4:1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等。a、b端加一定交變電流電壓后， 兩電阻消耗的電功率之比 PA

8、：PB= _ 和電阻兩端的電壓之比UA：UB =_。Bn1n2UAab1:161:4解見下頁第11頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二分析： 抓住理想變壓器（圖中的虛線框內(nèi)的部分）原、副線圈的電流關(guān)系，A、B兩電阻消耗的電功率關(guān)系及電壓關(guān)系均可求得解答：對理想變壓器，有又UA=I1R，UB=I2R第12頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07年物理海南卷1212某發(fā)電廠用2.2kV的電壓將電能輸出到遠(yuǎn)處的用戶，后改為用22kV的電壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率。前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為_。要將2.2kV的電壓升高到22kV，若變壓器

9、原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈的匝數(shù)應(yīng)該是_匝。1001800第13頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷44如圖所示，一個理想變壓器，原副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=10:1，在原線圈ab兩端加上電壓220V的正弦交流電，當(dāng)原線圈中電流為零的瞬間，副線圈兩端c、d之間的瞬時電壓大小為（ ）A22V B220V C31.1V D0cabdn1n2C第14頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二廣東茂名市2007年第一次?？? 8如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓， ，電阻R=50

10、，電壓表、電流表均為理想電表，則 （ ）A交流電的頻率為50 HzBV的示數(shù)約為44 V CA2的示數(shù)約為1.4 A DA1的示數(shù)約為0.176 Aun1n2RA1A2VB D第15頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07年1月海淀區(qū)期末練習(xí)88某山區(qū)小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，它發(fā)出的電先通過電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過高壓輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器，經(jīng)降低電壓后再輸送至村寨中各用戶。設(shè)變壓器都是理想的，那么隨著村寨中接入電路的電器消耗的總功率的增加，則 （ ）A通過升壓變壓器初級線圈中的電流變大B升壓變壓器次級線圈兩端的電壓變小C高壓輸

11、電線路上的電壓損失變大D降壓變壓器次級線圈兩端的電壓變小A C D第16頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07屆南京市第一次調(diào)研測試 33如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20:1,原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220V,40W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光。則（ ） A電源輸出功率為800W郝 B電流表的示數(shù)為 A C電流表的示數(shù)為 A 郝 D原線圈端電壓為11V AC第17頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二06年5月深圳市第二次調(diào)研考試77、下圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會有很大的波動。輸出電壓通過

12、輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)滑動變阻器觸頭P向下移時 （ ）A相當(dāng)于在增加用電器的數(shù)目BV1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大CA1表的示數(shù)隨A2 表的示數(shù)的增大而增大 D變壓器的輸入功率在增大V1V2A2RPA1R0A C D第18頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研9 9如圖所示，某理想變壓器的原副線圈的匝數(shù) 均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端的電壓為一最大值不變的正弦交流電，在其他條件不變的情況下，為了使變壓器輸入功率增大，可使 （ ） A原線圈匝數(shù)n1增加B副線圈匝數(shù)n2增加C負(fù)載電阻的阻值R增大D負(fù)載電阻的

13、阻值R減小n1n2RB D第19頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測一9 9如圖所示的電路中，交流電源電壓為U0，接在理想變壓器初級和次級電路中的4只規(guī)格相同的燈泡均在正常發(fā)光，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為 ，燈泡L2兩端電壓為 。U0L1L2L3L4解：設(shè)燈泡正常發(fā)光的電流為I，則原、副線圈的電流分別為I和3I，所以原、副線圈的匝數(shù)比為 3 1設(shè)燈泡正常發(fā)光的電壓為U, 則原線圈的電壓為3U,U0=U+3U，U= U0 /43 1U0 /4第20頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二蘇北五市07屆調(diào)研考試7 7某農(nóng)村水力發(fā)電站發(fā)

14、電機(jī)的輸出電壓，先通過電站附近的升壓變壓器升壓后，再用輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器。降壓后，再用線路接到各用戶。設(shè)發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定且兩變壓器均為理想變壓器。在用電高峰期，白熾燈不夠亮，但用電總功率卻增加，這時與用電低谷時比較 （ ）A升壓變壓器的副線圈兩端的電壓變大B高壓輸電線路的電壓損失變大C降壓變壓器的副線圈兩端的電壓變大D降壓變壓器的副線圈中的電流變大 B D第21頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07年揚(yáng)州市期末調(diào)研測試1010調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上AB間加上正弦交流電壓U，移動滑動觸頭P的位置，

15、就可以調(diào)節(jié)輸出電壓在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表，變阻器的滑動觸頭為Q則（ ）A保持P的位置不動，將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變大B保持P的位置不動，將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變小C保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大D保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變小UABPRQAB C第22頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07屆南京市綜合檢測(一) 55汽車消耗的主要燃料是柴油和汽油。柴油機(jī)是靠壓縮汽缸內(nèi)的空氣點火的；而汽油機(jī)做功沖程開始時，汽缸中的汽油空氣混合氣是靠火花塞點燃的。但是汽車蓄電池的電壓只有12V，不能在火花塞

16、中產(chǎn)生火花，因此，要使用如圖所示的點火裝置，此裝置的核心是一個變壓器，該變壓器初級線圈通過開關(guān)連到蓄電池上，次級線圈接到火花塞的兩端，開關(guān)由機(jī)械控制，做功沖程開始時，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，從而在次級線圈中產(chǎn)生10000V以上的電壓，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了。下列說法正確的是 ( )蓄電池火花塞變壓器12VA D第23頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二A柴油機(jī)的壓縮點火過程是通過做功使空氣的內(nèi)能增大的B汽油機(jī)點火裝置的開關(guān)若始終閉合，次級線圈的兩端也會有高壓C. 接該變壓器的初級線圈的電源必須是交流電源，否則就不能在次級產(chǎn)生高壓D. 汽油機(jī)的點火裝置中變壓器的次級線圈匝數(shù)必

17、須遠(yuǎn)大于初級線圈的匝數(shù)第24頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模9.9 如圖所示為一理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為 n 原線圈接正弦交流電壓 U ，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機(jī)電動機(jī)線圈電阻為 R ，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表的示數(shù)為 I ，電動機(jī)帶動一質(zhì)量為 m 的重物以速度v勻速上升,下列判斷正確的是 ( )A .電動機(jī)兩端電壓為 IR B. 電動機(jī)消耗的電功率為I2RmgvC. 原線圈中的電流為 nI D. 變壓器的輸人功率為UI/nAURB D第25頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二2007年高考廣東卷77圖5是霓虹燈

18、的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器，已知變壓器原線圈與副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:20 ,加在原線圈的電壓為 （V），霓虹燈正常工作的電阻R=440k，I1、I2表示原、副線圈中的電流，下列判斷正確的是 ( )A副線圈兩端電壓6220V，副線圈中的電流14.1mAB副線圈兩端電壓4400V，副線圈中的電流10.0mACI1I2圖5u1n1n2U1U2霓虹燈B D第26頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二2007年理綜山東卷1818某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55：9，原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載。下列判斷正確的是 ( )A輸出電壓的最大值為36VB原

19、、副線圈中電流之比為55：9C變壓器輸入、輸出功率之比為55：9D交流電源有效值為220V，頻率為50Hz 0t/10-2 sU/V12D第27頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07年江蘇省揚(yáng)州市一模55如圖所示，一個有兩個不同副線圈的理想變壓器，原線圈匝數(shù)為nl=1100匝，兩副線圈的匝 數(shù)分別為n2=20匝和n3=70匝。原線圈接入220V交變電壓,今將一額定電壓為10V的用電器接入變壓器的副線圈輸出端后能正常工作,則兩個副線圈連接方式應(yīng)是（ ）A只用一個副線圈，l、2作為輸出端B只用一個副線圈，3、4作為輸出端C將2、4連接，1、3作為輸出端D將2、3連接，1、4作為輸出端13n1n242n3C第28頁，共32頁，2022年，5月20日，5點9分，星期二07年4月蘇州中學(xué)調(diào)研