1、一、几种常见的变压器一、几种常见的变压器1.自耦变压器自耦变压器 图图1甲所示是自耦变压器的示意图甲所示是自耦变压器的示意图.这种变压器的特点是铁芯上只这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈绕有一个线圈.如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压就可以升高电压.图图1 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示.线圈线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，绕在
2、一个圆环形的铁芯上，A、B之间加上输入电压之间加上输入电压U1，移动滑动触，移动滑动触头头P的位置就可以调节输出电压的位置就可以调节输出电压U2.分类分类电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器原理图原理图 原线圈的连接原线圈的连接并联在高压电路中并联在高压电路中串联在待测电路中串联在待测电路中副线圈的连接副线圈的连接连接电压表连接电压表连接电流表连接电流表互感器的作用互感器的作用将高电压变为低电压将高电压变为低电压将大电流变成小电流将大电流变成小电流利用的关系式利用的关系式I1n1I2n22.互感器互感器(2)区分电压互感器与电流互感器的三个标志区分电压互感器与电流互感器的三个标志.测量仪器
3、不同，电压互感器用电压表，电流互感器用电流表测量仪器不同，电压互感器用电压表，电流互感器用电流表.原、副线圈匝数关系不同原、副线圈匝数关系不同.原线圈接线方式不同，前者接在火线和零线间，后者接在火线上原线圈接线方式不同，前者接在火线和零线间，后者接在火线上.(3)使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地.图图2例例1一自耦变压器如图一自耦变压器如图2所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在在a、b间作为原线圈间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分，接在通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作间作为
4、副线圈，在为副线圈，在a、b间输入电压为间输入电压为U1的交变电流时，的交变电流时，c、d间的输出电压间的输出电压为为U2，在将滑动触头从，在将滑动触头从M点顺时针转到点顺时针转到N点的过程中点的过程中A.U2U1，U2降低降低 B.U2U1，U2升高升高C.U2U1，U2降低降低 D.U2U1，U2升高升高例例2如图如图3所示，所示，L1和和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知知n1 n21 000 1，n3 n41 100，图中电压表示数为，图中电压表示数为220 V，电，电流表示数为流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为，则高压输电线的
5、送电功率为A.2.2103 W B.2.2102 WC.2.2108 W D.2.2104 W图图33. 日字型变压器日字型变压器 例例3：在绕制变压器时，某学生误将两个线圈绕在：在绕制变压器时，某学生误将两个线圈绕在如图所示变压器左右两臂上，当通以交变电流时，每如图所示变压器左右两臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中部的臂，已知线圈的匝数之比另一半通过中部的臂，已知线圈的匝数之比n1:n2=2:1。在不接负载的情况下，则（在不接负载的情况下，则（ ） A. 当线圈当线圈1输入电压为输入电压为220V时时
6、, 线圈线圈2输出电压为输出电压为110V B. 当线圈当线圈1输入电压为输入电压为220V时时, 线圈线圈2输出电压为输出电压为55V C. 当线圈当线圈2输入电压为输入电压为110V时时, 线圈线圈1输出电压为输出电压为220V D. 当线圈当线圈2输入电压为输入电压为110V时时, 线圈线圈1输出电压为输出电压为110VBD二、变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系二、变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系 电源电源U1 U2 I2 P出出 P入入 I112nnRU222UI1. U2由由U1和匝数比决定；和匝数比决定；U2=n2/n1U1 U1由电源决定；由电源决定
7、；2. I1由由I2和匝数比决定；和匝数比决定；I1=n2/n1I2 I2由由U2和负载决定和负载决定3. 输入功率输入功率P1由输出功率由输出功率P2 决定；决定；P1=P2 4.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是况，进行动态分析的顺序是RI2P出出P入入I1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是动态分析的
8、顺序是n1、n2U2I2P出出P入入I1.例例4(多选多选)理想变压器的原线圈连接一只理理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头滑动触头Q调节，如图调节，如图4所示，在副线圈上所示，在副线圈上连接了定值电阻连接了定值电阻R0和滑动变阻器和滑动变阻器R，P为滑为滑动变阻器的滑片动变阻器的滑片.原线圈两端接在电压为原线圈两端接在电压为U的的交流电源上交流电源上.则则图图4A.保持保持Q的位置不动，将的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小向上滑动时，电流表的读数变小B.保持保持Q的位置不动，将的位置不动，将P向上滑动时，电
9、流表的读数变大向上滑动时，电流表的读数变大C.保持保持P的位置不动，将的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大向上滑动时，电流表的读数变大D.保持保持P的位置不动，将的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小向上滑动时，电流表的读数变小 例例5：如图如图5所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡同的灯泡L1和和L2，输电线的等效电阻为，输电线的等效电阻为R，开始时，开关，开始时，开关K断开，当断开，当K接通时，以下说法正确的是接通时，以下说法正确的是 A. 副线圈两端副线圈两端M、N的输出电压减小的输出电压减小 B. 副线圈输电
10、线等效电阻副线圈输电线等效电阻R上的电压减小上的电压减小 C. 通过灯泡通过灯泡L1的电流增大的电流增大 D. 原线圈中的电流增大原线圈中的电流增大图图5 针对训练针对训练三、有多个副线圈的变压器三、有多个副线圈的变压器2.S1、S2都闭合都闭合(2)电流关系：电流关系：n1I1n2I2n3I3.(3)功率关系：功率关系：P1P2P3.例例:6如图如图6所示，理想变压器原线圈的匝所示，理想变压器原线圈的匝数为数为1 000，两个副线圈的匝数分别为，两个副线圈的匝数分别为n250和和n3100，L1是是“6 V2 W”的小灯泡，的小灯泡，L2是是“12 V4 W”的小灯泡，当原线圈接上交的小灯泡
11、，当原线圈接上交变电压时，变电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线都正常发光，那么，原线圈中的电流为圈中的电流为图图6 例例7：如图如图7所示，理想变压器有三个线圈所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中，其中B、C的的匝数分别为匝数分别为n2、n3，理想电压表的示数为，理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为，理想电流表的示数为I，L1、L2是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是(忽略忽略温度对电阻的影响温度对电阻的影响) A. 线圈线圈A的匝数的匝数 B. 灯泡灯泡L2两端的电压两端的电压 C. 变压器的输入功率变压器的输入
12、功率 D. 通过灯泡通过灯泡L1的电流的电流图图7针对训练针对训练 例例8:. 图示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器图示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动，的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动，输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变表示，变阻器阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小的值减小(滑动片向下移滑动片向下移)。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？器增加时，图中各表的读数如何变化？针对训练针对训练
