7.3 变压器 课件 -2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第二册

7.3变压器 街头变压器 各式变压器 可拆式变压器 变电站的大型变压器 2 示意图及符号 铁芯与线圈互相绝缘 n1 n2 1.构造： （1）铁芯（绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈(初级线圈) （3）副线圈(次级线圈) 铁芯 副线圈 原线圈 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？ U1 U2 n1 n2 ~ 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能 → 磁场能 → 电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2) ～ ～ 2.变压器工作原理： 互感现象 3.变压器的作用： 改变交流电压 若给原线圈接直流电压U1，副线圈电压U2= ？ U2＝0 4.原理： ——互感现象 交流电～ 交流电～ 变化的磁场 原线圈匝数、副线圈匝数 变压器的电压与匝数的关系 变压器原线圈的端电压与副线圈的端电压之间有什么关系呢？ 1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器 2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器 实验和理论分析都表明：理想变压器原、副线圈的电压跟它们的匝数成正比。 理想变压器无能量损失：输入功率等于输出功率 即: U1I1=U2I2 P入= P出 理想变压器原、副线圈的电流跟它们的匝数成反比 电流与匝数的关系 1、如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻若把原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数为____V,电流表示数为_____A 若上面接的是220V恒定电流电源 电压表示数 V, 电流表示数 A 44 0.44 0 0 (1)原副线圈消耗的电功率相等： (2) 上式可化为： (3) 利用端电压与匝数的关系可得： 三、电流与匝数的关系 例. 如图所示的理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶2，U1＝220 sin ωt (V)，n1＝1 100 匝，以下说法中正确的是（ ） A．穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为1∶2 B．穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为 C．原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2 V D．原、副线圈电压的最大值之比为1∶2 BCD 拓展：理想变压器的动态分析问题 U1 U2 R n1 n2 ～ I1 I2 1.只有在原线圈上加上交变电压，副线圈中才会出现感应电动势，副线圈两端才会有电压，因此：输出电压由输入电压决定。 2.输入电流随输出电流的增大而增大. 3.随负载的增加，输入电流随输出电流增大而增大，则输入功率随输出功率的增大而增大，可见输入功率由输出功率决定（要多少给多少！） 例. 图示为街头变压器通过降压给用户供电示意图。试分析当用电器数量增加时，图中各表读数如何变化？ A2 V2 V3 R R0 A1 V1 V1不变→V2不变 R 减小 →A2变大 →UR0变大→V3减小 →A1变大 本课小结 理想变压器：不存在能量损失的变压器，即没有铜损、铁损、漏磁损失的变压器。 理想变压器的端电压与匝数的关系 原线圈回路中消耗的电功率与副线圈回路消耗的电功率 理想变压器的原、副线圈电流与匝数的关系 $