3.3变压器-2020-2021学年高二物理同步课堂帮帮帮（新教材人教版选择性必修第二册）

第三章 交变电流 第3节 变压器 一、理想变压器及变压原理和规律 1．理想变压器的特点 (1)原、副线圈的电阻不计，不产生热量． (2)变压器的铁芯无漏磁，原、副线圈磁通量无差别． (3)变压器自身的能量损耗不计，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率． 2．工作原理 原线圈上加交变电压时铁芯中产生交变磁场，即在副线圈中产生交变磁通量，从而在副线圈中产生交变电动势；当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向外界负载供电．从能量转化角度看，变压器是把电能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置，一般地说，经过转化后电压、电流均发生了变化． 3．电压关系 由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U1＝E1，副线圈两端的电压U2＝E2，所以eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2).当有n组线圈时，则有：eq \f(U1,n1)＝eq \f(U2,n2)＝eq \f(U3,n3)… 4．功率关系 对于理想变压器，不考虑能量损失，P入＝P出． 5．电流关系 由功率关系，当只有一个副线圈时，I1U1＝I2U2，得eq \f(I1,I2)＝eq \f(U2,U1)＝eq \f(n2,n1).当有多个副线圈时，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…，得I1n1＝I2n2＋I3n3＋…. [特别提醒] (1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用． (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的周期和频率． (3)理想变压器关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值或最大值．瞬时值和平均值不成立 (4)变压器的输入功率总等于所有输出功率之和 （5）变压器匝数多的接高压，导线细；匝数少的接低压，导线粗 6．制约关系 (1)电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定． (2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定． (3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定． 【例题1】如图所示，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b.小灯泡a的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 Ω.已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A，可计算出原、副线圈的匝数比为________．流过灯泡b的电流为________A. 【