1、变变 压压 器器用电器用电器额定工作电压额定工作电压用电器用电器额定工作电压额定工作电压随身听随身听3V3V机床上的照机床上的照明灯明灯36V36V扫描仪扫描仪12V12V防身器防身器3000V3000V手机充手机充电器电器4.2V 4.4V 4.2V 4.4V 5.3V5.3V黑白电视机黑白电视机显像管显像管几万伏几万伏录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机彩色电视机显像管显像管十几万伏十几万伏但我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢？ 各种用电器的额定电压各种用电器的额定电压变压器变压器城乡变压器城乡变压器各式变压器各
2、式变压器变电站的大型变压器变电站的大型变压器可拆变压器可拆变压器铁芯铁芯原线圈原线圈副线圈副线圈1.1.构造构造（1 1）闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成）闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成 （2 2）原线圈）原线圈( (初级线圈初级线圈) )：与交流电：与交流电源相连的线圈叫做原线圈也叫初级源相连的线圈叫做原线圈也叫初级线圈线圈（3 3）副线圈）副线圈( (次级线圈次级线圈) )：与负载相：与负载相连的线圈叫做副线圈也叫次级线圈连的线圈叫做副线圈也叫次级线圈观察变压器结构观察变压器结构 2 2. .示意图示意图(1)(1)原线圈原线圈( (初级线圈初级线圈) ) (2)(2)副线圈副线圈( (次级线圈
3、次级线圈) )U U1 1U U2 2 n n1 1n n2 2 观察变压器结构观察变压器结构其匝数用其匝数用n n1 1表示表示原线圈两端的电压叫变压器原线圈两端的电压叫变压器的输入电压的输入电压U U1 1 其匝数用其匝数用n n2 2表示表示副线圈两端的电压叫变压器副线圈两端的电压叫变压器的输出电压的输出电压U U2 23 3. .符号符号问题：变压器原副线圈不相通，那么给原线圈接交变电源，副线圈链接一个小灯泡，通电后，小灯泡会发光吗，为什么？ n n1 1n n2 2n n1 1n n2 2 原线圈原线圈 接接 交流电交流电原线圈中的原线圈中的磁场发生改磁场发生改变变在铁芯中在铁芯中产
4、生变化产生变化的磁通量的磁通量副线圈副线圈产生感应产生感应电动势电动势副线圈副线圈 的磁通的磁通量发生改变量发生改变副线圈副线圈有有感应电流感应电流变压器的工作原理变压器的工作原理U U2 2U U1 1 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：U U1 1U U2 2 n n1 1n n2 2 0 0t tt t1 1t t2 2t t3 3t t4 4若给原线圈接直流电压U1，副线圈电压U2?=0=0变压器的工作原理变压器的工作原理转化转化转化转化电能电能 磁场能磁场能 电能电能 理想变压器理想变压器U U1 1U U2 2 n n1 1n n2 2
5、变压器在忽略漏磁、线圈电阻、其它损耗的情况下，称为理想变压器。变压器在忽略漏磁、线圈电阻、其它损耗的情况下，称为理想变压器。理想变压器特点：理想变压器特点： （1 1）变压器铁芯内无漏磁；）变压器铁芯内无漏磁；（2 2）原、副线圈不计内阻；（）原、副线圈不计内阻；（3 3）忽略铁芯产生的热量。）忽略铁芯产生的热量。理想变压器没有能量损失，工作效率为理想变压器没有能量损失，工作效率为100%100%理想变压器规律理想变压器规律（一）功率关系（一）功率关系理想变压器无能量损失，所以输入理想变压器无能量损失，所以输入功率等于输出功率。功率等于输出功率。U U1 1U U2 2 n n1 1n n2
6、2P P入入P P出P入= P出原线圈输入功率也为零。原线圈输入功率也为零。注：注：3.对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和。即：P入=P出1+P出22.2.变压器的输入功率由输出功率决定。变压器的输入功率由输出功率决定。输出功率为零，输出功率为零，1.1.当副线圈为断路时，当副线圈为断路时，理想变压器规律理想变压器规律（二）频率关系（二）频率关系在原线圈中接上周期性变化的在原线圈中接上周期性变化的电流在副线圈中激发出同频率电流在副线圈中激发出同频率的交流电。的交流电。U U1 1U U2 2 n n1 1n n2 2f f 1 1f f 2 2f 1 = f 2变压器不能改
7、变交变电流的频率变压器不能改变交变电流的频率（三）电压关系（三）电压关系理想变压器规律理想变压器规律线圈匝数线圈匝数V Vn n1 1n n2 2实验数据实验数据 n n2 2/ /匝匝 U U2 2/V/V U U1 1/ /U U2 2 n n1 1/ / n n2 2 100100 400400101020203030U U1 1=220V n=220V n1 1=1600=1600匝匝12.412.453.253.21.341.342.702.704.054.0517.717.74.14.1164164818154.354.316164 4160160808053.353.3实验结论实
8、验结论误差允许范围内误差允许范围内2121nnUU 误差产生原因：能量在铁芯及原副线圈处有损耗误差产生原因：能量在铁芯及原副线圈处有损耗U U1 1U U2 2 n n1 1n n2 21 1、n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1升压变压器升压变压器2 2、n n2 2 n n1 1 U U2 2 U U1 1降压变压器降压变压器2121nnUU结论：理想变压器原副线圈的电压跟它们的结论：理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比匝数成正比注：注：原副线圈的磁通量变化率相同，即原副线圈的磁通量变化率相同，即1 1/ / t t = = 2 2/ / t t 2211nUnU理
9、想变压器输入功率等于输出功率理想变压器输入功率等于输出功率即即: : U1I1=U2I2P入= P出121221nnUUII理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比成反比此公式只适用于一个副线圈的变压器此公式只适用于一个副线圈的变压器（四）电流关系（四）电流关系1.1.自耦变压器自耦变压器U U1 1U U2 2n n1 1n n2 2升压变压器升压变压器n n1 1n n2 2U U1 1U U2 2降压变压器降压变压器自耦变压器的原副线圈共自耦变压器的原副线圈共用一个线圈用一个线圈121221nnUUII几种常见变压器几种常见变压器U U2 2U U1
10、 1A AB BP P2.2.互感器互感器 A A电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器V V 使用时把原线圈与电路使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线并联，原线圈匝数多于副线圈匝数圈匝数 使用时把原线圈与电路使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线串联，原线圈匝数少于副线圈匝数圈匝数1.1.变压器的结构：主要由闭合的铁心和原副线圈组成。变压器的结构：主要由闭合的铁心和原副线圈组成。2.2.变压器原理：变压器原理：3.3.理想变压器特点：理想变压器特点：利用互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递。利用互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递。变压器铁芯内无漏磁变压器铁芯内无
11、漏磁原、副线圈不计内阻原、副线圈不计内阻忽略铁芯产生的热量忽略铁芯产生的热量4.4.理想变压器规律：理想变压器规律：功率关系：功率关系：P P入入= = P P出出频率关系：频率关系：f f 1 1 = = f f 2 2电压关系：电压关系：2121nnUU 电流关系：电流关系：1221nnII5.5.几种常见变压器几种常见变压器例例1 1、理想变压器在正常工作时，原、副线圈中不相、理想变压器在正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量是（）同的物理量是（）课堂练习课堂练习A A每匝线圈中磁通量的变化率每匝线圈中磁通量的变化率B B交变电流的频率交变电流的频率C C原线圈的输入功率，副线圈的输出功
12、率原线圈的输入功率，副线圈的输出功率D D原、副线圈中的感应电动势原、副线圈中的感应电动势n n1 1n n2 2例例2 2、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n n1 1：n n2 2=4=4：1 1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运，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，电流表动切割磁感线时，电流表A A1 1的示数是的示数是12mA12mA，则电流，则电流表表A A2 2的示数为（的示数为（ ）A A、2mA2mAB B、0mA0mAC C、48mA48mAD D、与负载、与负载R R的值有关的值有关例例3 3、在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦、在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比匝数比n n1 1：n n2 2=10=10：1 1，串联在原线圈电路中电流表，串联在原线圈电路中电流表A A1 1的示数的示数为为1A1A，下列说法正确的是（），下列说法正确的是（）A电压表V的示数为200 VB变压器的输出功率为200 WC变压器输出端交流电的频率为100 HzD电流表A2的示数为0.1 A
