變壓器課件(11)

變壓器 一 變壓器的原理 1 構(gòu)造 變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成 一個(gè)線圈跟電源連接 叫原線圈 初級(jí)線圈 另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接 叫副線圈 次級(jí)線圈 2 工作原理 在原線圈上加交變電壓U1 原線圈中就有交變電流 它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量 這個(gè)交變的磁通量既穿過原線圈 也穿過副線圈 在原 副線圈中都要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 當(dāng)副線圈接負(fù)載時(shí) 副線圈相當(dāng)于交流電源向負(fù)載供電 在副線圈中產(chǎn)生交變電流 它也在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量 這個(gè)交變磁通量既穿過副線圈 也穿過原線圈 在原 副線圈中同樣要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 在原副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象 叫做互感現(xiàn)象 互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ) 從能量轉(zhuǎn)化的角度 變壓器是把電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能 再將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 問 變壓器的鐵芯起什么作用 變壓器對(duì)恒定電流不能變壓 二 理想變壓器 沒有漏磁及發(fā)熱損失的變壓器 即沒有能量損失的變壓器叫理想變壓器 1 實(shí)驗(yàn)探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 1 保持原線圈匝數(shù)不變 改變副線圈的匝數(shù) 研究其對(duì)副線圈電壓的影響 2 保持副線圈匝數(shù)不變 改變?cè)€圈的匝數(shù) 研究其對(duì)副線圈電壓的影響 2 推導(dǎo)理想變壓器的變壓比公式 時(shí) 變壓器使電壓升高 這種變壓器叫做升壓變壓器 時(shí) 變壓器使電壓降低 這種變壓器叫做降壓變壓器 當(dāng)有幾組副線圈時(shí) 有 3 功率關(guān)系 對(duì)于理想變壓器 不考慮能量損失 有 4 電流關(guān)系 當(dāng)只有一個(gè)副線圈時(shí) 當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí) 問 繞制原副線圈的導(dǎo)線粗細(xì)一樣嗎 粗細(xì)不一樣 高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小 用較細(xì)的導(dǎo)線 低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大 用較粗的導(dǎo)線 需注意的幾個(gè)問題 1 變壓器輸出電壓與輸入電壓的頻率相等 2 當(dāng)理想變壓器原 副線圈的匝數(shù)不變時(shí) 如果變壓器的負(fù)載發(fā)生變化 確定其他物理量時(shí) 依據(jù)以下原則 輸入電壓U1決定輸出電壓U2 輸出電流I2決定輸入電流I2 輸出功率P2決定輸入功率P1 三 幾種常見的變壓器 1 自耦變壓器 2 調(diào)壓變壓器 3 互感器 電壓互感器 電流互感器 例1 如圖所示 理想變壓器原 副線圈的匝數(shù)比n1 n2 4 1 當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí) 電流表A1的示數(shù)是12mA 則電流表A2的示數(shù)為 A 2mAB 0mAC 48mAD 與負(fù)載R的值有關(guān) B 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端加一交流電壓后 兩電阻消耗的電功率之比PA PB 兩電阻兩端的電壓之比UA UB 例3 如圖所示 a 是一理想變壓器的電路連接 b 是在原線圈兩端所加的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象 已知原副線圈的匝數(shù)比為10 1 電流表A2的示數(shù)為2A 開關(guān)S斷開 求 1 變壓器輸入功率和電壓表的示數(shù) 2 將開關(guān)S閉合 定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況 例4 如圖所示 理想變壓器有兩個(gè)副線圈 原線圈1接220V的交流電源 副線圈2的匝數(shù)為30匝 兩端并有 12V 12W 的燈泡L正常發(fā)光 副線圈3的輸出電壓為110V 接有電阻R 通過R的電流為0 4A 求 1 副線圈3的匝數(shù)n3 2 原線圈1的匝數(shù)n1和通過它的電流I1 BD 例6 四個(gè)相同的電燈與理想自耦變壓器連接 當(dāng)接上交流電源后 四個(gè)電燈均正常發(fā)光 則電壓之比U1 U2為 A 1 1B 3 1C 4 1D 5 1 C 例7 完全相同的燈泡全部正常發(fā)光 三個(gè)線圈的匝數(shù)之比為 4 1 2 例8 如圖所示 理想變壓器原 副線圈匝數(shù)比n1 n2 n3 44 3 1 原線圈兩端輸入電壓U1 220V 在變壓器輸出端如何連接可使一盞 20V10W 燈泡正常發(fā)光 如何連接可使一盞 10V5W 燈泡正常發(fā)光 通過計(jì)算 分別畫出連接圖 B 例10 加在理想變壓器上的的電源的電動(dòng)勢(shì)為E 內(nèi)阻