内容正文:
3.3 变压器
长江三峡水电站
发电电压:
20KV
输电电压:
550KV
用电器 额定工作电压 用电器 额定工作电压
MP3 3V 台灯 36V
LED灯管 85V-265V 洗衣机 220V
手机充电器 5V 或 9V 黑白电视机显像管 几万伏
电动车充电 48V 彩色电视机显像管 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?
一:变压器
可拆式变压器
二:变压器的结构
副线圈
原线圈
U2
R
n1
n2
示意图
U1
铁芯
(初级线圈)
(次级线圈)
(输入端)
(输出端)
n1
n2
n1
n2
无铁芯
有铁芯
电路符号
三、变压器的工作原理
U2
R
B感 变化
B原 变化
I
U1
n1
n2
原线圈接交变电流
原线圈中产生交变磁场
副线圈产生感应电动势
铁芯构成磁回路
变压器的基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感现象
思考:
接直流电
行不行???
9
推导输入电压U1,输出电压U2 和线圈匝数n1 ,n2的关系
U2
n1
n2
R
U1
I
实验验证:
次数 原线圈
n1 副线圈
n2 匝数比
n1 /n2 输入电压 U1 输出电压 U2 电压比U1/U2
1
2
3
4
误差分析:系统误差
变压器的能量损耗
①铜损
②磁损
③铁损
线圈电阻发热
漏磁损失能量
涡流现象发热
理想变压器
磁通量全部集中在铁心内
P1=P2
Φ1=Φ2
电能没有发热损耗
而工业中的变压器效率能达到95%以上
另外铁芯被磁化也储存了一部分能量。
对于理想变压器有:
P1=P2
尝试由 P=UI 推导电流和匝数的关系
此公式只适用于一个副线圈的变压器
1、当n2 >n1 时,U2>U1
3、当n2 <n1时,U2 <U1
2、当n2 = n1时,U2=U1
—— 升压变压器
—— 等压变压器
—— 降压变压器
根据不同的变压需要,变压器的分类
小试身手
例2.理想变压器在正常工作时,原、副线圈中一定相同的物理量是( )
A.每匝线圈中磁通量的变化率
B.交变电流的频率
C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率
D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势
ABC