第2章 6．变压器—2020-2021学年教科版高中物理选修3-2讲义

6．变压器 [学习目标]　1.了解变压器的构造．　2.理解变压器的工作原理．　3.理解理想变压器以及电压和匝数、电流和匝数之间的关系．(重点、难点)　4.应用理想变压器解决实际问题．(难点) 一、变压器的结构与原理 1．变压器的结构 变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈组成，变压器的模型与符号如图所示． (1)原线圈：与电源相连接的线圈，也叫初级线圈． (2)副线圈：与负载相连接的线圈，也叫次级线圈． 2．变压器的原理：当变压器的原线圈加上交变电压时，原线圈中的交变电流在铁芯中激发交变的磁通量，交变的磁通量穿过原线圈也穿过副线圈，在原、副线圈中产生感应电动势． 3．能量传递 电能从原线圈通过磁场传输给副线圈． 二、理想变压器的原副线圈中物理量之间的关系 1．电压关系：理想变压器的电压跟它们的匝数成正比． 公式：. ＝ 当n1>n2时，则有U1>U2，叫降压变压器． 当n1<n2时，则有U1<U2，叫升压变压器． 2．电流关系 (1)输入功率与输出功率的关系：对于理想变压器，则U1I1＝U2I2，即P入＝P出． (2)电流与匝数的关系：. ＝ 三、电压互感器和电流互感器 1．电压互感器 用来把高电压变成低电压．副线圈比原线圈匝数少，如图甲所示，根据已知的变压比可以计算出原线路中的电压． 2．电流互感器 用来把大电流变成小电流，副线圈比原线圈匝数多，如图乙，根据已知的变流比可以计算出原线路中的电流． 甲　　　　　　　乙 3．两种互感器的比较 (1)两种互感器的连接方式：电压互感器原线圈并联在被测的高压线路上，电流互感器原线圈串联在被测的电路中． (2)两种互感器的特点：电压互感器是一种降压变压器，原线圈匝数多，电流互感器是一种升压变压器，副线圈匝数多． (3)使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地．此外，电流互感器在使用时绝对不允许副线圈开路． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比． (√) (2)学校中用的变压器工作时没有能量损失． (×) (3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率． (×) (4)电压互感器是一种降压变压器． (√) (5)电压互感器的原线圈应串联在被测电路中． (×) (6)在使用互感器时，互感器的外壳和副线圈应接地． (√) 2．一