橫縣百合完全中學：韋衍虎182761435373.3變壓器問題導(dǎo)入

生產(chǎn)生活中有各種變壓器，有的把低壓升為高壓，有的把高壓降為低壓。變壓器是如何改變電壓的呢?兩者結(jié)構(gòu)和工作原理都是相同的一、變壓器的原理1.變壓器的構(gòu)造原線圈副線圈①鐵芯：絕緣硅鋼片疊合而成②原線圈：③副線圈：與交流電源相連的線圈，也叫初級線圈與負載相連的線圈，也叫次級線圈n1n2鐵芯原線圈副線圈U1U22.變壓器的示意圖①原線圈：②副線圈：其匝數(shù)用n1表示,兩端的電壓叫變壓器的輸入電壓U1

其匝數(shù)用n2表示,兩端的電壓叫變壓器的輸出電壓U2R3.變壓原理n1n2鐵芯U1U2原線圈接交變電流原線圈中的磁場發(fā)生改變副線圈中的磁通量發(fā)生改變副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢副線圈有感應(yīng)電流原線圈副線圈I1電流的磁效應(yīng)鐵芯傳遞如果電路閉合I2

總之變壓器的基本原理就是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，或者說是原線圈和副線圈之間的互感現(xiàn)象來工作的。實驗探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系

實驗思路：控制變量法，保持原線圈電壓U1和匝數(shù)n1不變，改變副線圈的匝數(shù)n2。

物理量的測量：副線圈的輸出電壓U2。U1/Vn1/匝n2/匝U2/V122001005.82.06821220040023.40.5130.5128001001.229.838128004005.42.2221214001000.8414.2814121400400343.5數(shù)據(jù)分析：

發(fā)現(xiàn)

的數(shù)值和

數(shù)值總是相差那么一點，這是為什么呢？4.理想變壓器變壓器的能量損耗①銅損②鐵損③漏損線圈電阻發(fā)熱渦流現(xiàn)象發(fā)熱漏磁損失能量理想變壓器：磁通量全部集中在鐵心內(nèi)P1＝P2Φ1=Φ2電能沒有發(fā)熱損耗二、電壓與匝數(shù)關(guān)系設(shè)穿過原線圈磁通量為Φ1，穿過副線圈磁通量為Φ2。由于Φ1=Φ2理想變壓器，不考慮原副線圈的內(nèi)阻，則：U1=E1，U2=E2升壓變壓器降壓變壓器①當n2＞n1時②當n2＜n1時簡單記憶：那邊匝數(shù)多，它的電壓就高。變壓器原副線圈的電壓比等于線圈匝數(shù)比U2＞U1U2＜U120匝10匝220V110V注意：電壓是有效值1.電壓與匝數(shù)的關(guān)系2.變壓器的應(yīng)用變電站的大型變壓器小家電中的變壓器

實際應(yīng)用中需要改變交流電壓的場合是很多的。大型發(fā)電機發(fā)出的交流，電壓為幾萬伏。而用電器使用電壓不一樣。由于有了變壓器，交流的電壓容易改變，所以交流得到了廣泛的應(yīng)用。

我們知道導(dǎo)線可以輸送電能，變壓器上的原、副線圈之間并沒有導(dǎo)線直接連接，卻將電能從原線圈的電路輸送到副線圈的電路。在變壓器中能量是如何轉(zhuǎn)化的?思考與討論電能磁場能電能利用互感現(xiàn)象理想變壓器：輸出功率等于輸入功率U1I1=U2I2移項3.電流與匝數(shù)的關(guān)系P1＝P2P=UI原副線圈中的電流之比等于線圈匝數(shù)的反比課堂練習例1：這是一個理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=180，副線圈匝數(shù)n2=23，輸入端輸入的交流電表達式是U=311sin100wt，輸出端的負載電阻R=88Ω。那么你能求出原副線圈中的電壓和電流有效值嗎？解：輸入端電壓的最大值Um=311V,原線圈中的電壓有效值再由，解得U2=44V根據(jù)歐姆定律，得I2=0.5A最后再根據(jù)得I1=0.1AU1U2I2I1電源4.電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系①U1由電源決定②U2由U1和匝數(shù)比決定：

③I2由U2和負載決定：

④I1由I2和匝數(shù)比決定：⑤輸入功率P1由輸出功率P2決定：P1＝P25.原副線圈中的頻率關(guān)系

在原線圈中接上周期性變化的電流在副線圈中激發(fā)出同頻率的交流電。f1=f2變壓器不會改變交變電流原線圈中的頻率大小。以上的所有結(jié)論都是只適用于一個副線圈的變壓器。科學漫步無線充電技術(shù)

基本工作原理：在初級線圈輸入一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。例2：有些機床為了安全，照明電燈用的電壓是36V，這個電壓是把380V的電壓降壓后得到的。如果變壓器的原線圖是1140匝，副線圈是多少匝?在某次實際工作時輸入電壓只有220V，則輸出電壓是多少？課堂練習解1.根據(jù)題目條件已知，U1=380V，U2=36V，n1=1140，求：n2=？帶入數(shù)據(jù)得：2.同理，帶入數(shù)據(jù)得：解得：U2=20.8V例3：街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)電壓，負載變化時輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當用電器增加時，相當于R的值減小(滑動片向下移)。如果變壓器上的能量損失可以忽略，當用戶的用電器增加時，圖中各表的讀數(shù)如何變化。課堂練習解：明確各表示數(shù)代表什么：