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5.4变压器1


5.4 变压器 用电器 随身听 扫描仪 手机充电 器 额定工作电压 3V 12V 4.2V 4.4V 5.3V 用电器 机床上的照明灯 防身器 额定工作电压 36V 3000V 黑白电视机显像管 几万伏 录音机 6V 9V 12V 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? 几种常见的变压器 一、变压器的构造 1.示意图 原 线 圈 2.构造: (1)闭合铁芯 (绝缘 铁 硅钢片叠合而成) 芯 n2 U2 ∽ ∽ U1 n1 (2)原线圈(初级线 副 圈):其匝数用n1表示 线 圈 (3)副线圈(次级线 圈):其匝数用n2表示 (4)输入电压:U1; 输出电压:U2. 3.电路图中符号 n1 n2 ∽ U1 n1 n2 U2 ∽ 铁芯与线圈互相绝缘 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? 问题:变压器副线圈和原线圈电路是否相通? 二、变压器的工作原理 ------互感现象 变压器通过闭合铁 芯,利用互感现象实 现了电能(U1、I1) 到磁场能(变化的磁 场)再到电能( U2、 I2)转化。 U2 ∽ U1 n1 n2 ∽ 原 线 圈 铁芯 副 线 圈 思考:若给原线圈接直流电压U1, 副线圈电压U2 ? U2=0 理想变压器 如果在能量转化的过程中能量损失很小, 能够略去原、副线圈的电阻,以及各种电磁 能量损失,这样的变压器我们称之为理想变 压器。这是物理学中又一种理想化模型。 无铜损、铁损、磁损 三、理想变压器的变压规律 原、副线圈中产生的感应 电动势分别是: E1=n1??/ ?t E2=n2??/ ?t U1=E1 U2=E2 I1 I2 n2 U2 U1 n1 E1 n1 ? E2 n2 U 1 n1 ? U 2 n2 若不考虑原副线圈的内阻有 理想变压器原副线圈的端电压之比等 于这两个线圈的匝数之比 U 1 n1 ? U 2 n2 n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器 四、理想变压器的变流规律 1.理想变压器输出功率应等于输入功率 即: P出= P入 U1I1=U2I2 I1 U 2 n2 ? ? I 2 U1 n1 2、理想变压器原副线圈的电流跟它们的 匝数成反比 I 1 n2 ? I 2 n1 此公式只适用于一个副线圈的变压器 五、几种常用变压器 1.自耦变压器 P 问题:有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器? U1 A B U2 自耦变压器的 原副线圈共用一 个线圈 n2 U1 n1 n2 U2 U1 n1 U2 降压变压器 升压变压器 2.互感器 V A 电压互感器 使用时把原线圈与 电路并联,原线圈匝 数多于副线圈匝数 电流互感器 使用时把原线圈与 电路串联,原线圈匝 数少于副线圈匝数 一、变压器的构造 1.示意图 2.电路图中符号 3.构造: 小结 二、变压器的工作原理: 1、互感现象:原、副线圈中由于有交变电流而发生 的互相感应现象 2、能量转化:电能→磁场能→电能 3、理想变压器 P入=P出 三、理想变压器的变压规律 U1/U2=n1/n2 四、理想变压器的变流规律: I1/I2=n2/n1 五、常用变压器 练1、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2= 4

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