變壓器高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修二

3變壓器生產(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？各種用電器的額定工作電壓可以各不相同，各種發(fā)電機(jī)的輸出電壓相差很大,為了能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的改變,以適應(yīng)各種不同的需要，在交流電路中的變壓器就起到了這種作用，變壓器是改變交流電壓的設(shè)備．變壓器的原理閉合鐵芯變壓器初級(jí)線圈（primarycoil）次級(jí)線圈（secondarycoil）原線圈交流電源副線圈負(fù)載、用電器互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。電流通過原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā)磁場，由于電流的大小、方向在不斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化。變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，所以盡管兩個(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連，副線圈也能夠輸出電流。在輸入的交流電壓一定時(shí)，原線圈、副線圈取不同的匝數(shù)，副線圈輸出的電壓也不一樣，變壓器由此得名。電能磁場能電能變壓器線圈通過電流時(shí)會(huì)發(fā)熱；鐵芯在交變磁場的作用下也會(huì)發(fā)熱；此外，交變電流產(chǎn)生的磁場也不可能完全局限在鐵芯內(nèi)。所有這些，使得變壓器工作時(shí)有能量損失。銅損磁損理想化模型無能量損失的變壓器理想變壓器鐵損變壓器原、副線圈兩端的電壓與線圈匝數(shù)之間有什么關(guān)系呢？實(shí)驗(yàn)理論電壓與匝數(shù)的關(guān)系ΔΦΔtE1=n1ΔΦΔtE2=n2拓展1.理想情況下變壓器的電壓關(guān)系：原線圈只有一個(gè)，副線圈可以有多個(gè).對(duì)各副線圈：在變壓器中，各處線圈的電壓與線圈的匝數(shù)成正比。此結(jié)論與副線圈的個(gè)數(shù)無關(guān).2.理想情況下的電流關(guān)系：變壓器沒有能量損失，輸出功率等于輸入功率.輸入功率：輸出功率：如果只有一個(gè)副線圈：

在只有一個(gè)副線圈的情況下，原副線圈的電流才與匝數(shù)成反比。特別說明：1.變壓器對(duì)恒定電流不起作用；2.變壓器只能改變交流電的電壓、電流.3.變壓器不能改變交流電的頻率、功率.4.U1、U2分別是原線圈和副線圈兩端的電壓.5.決定各量的因素：（1）原線圈兩端的電壓U1，一般由電源決定，與負(fù)載無關(guān).（2）副線圈兩端電壓：由電源和變壓器共同決定，與負(fù)載無關(guān)。（3）輸出功率：由電源、變壓器、負(fù)載共同決定（4）輸出功率決定輸入功率：（5）原副線圈中的電流都與電源、變壓器、負(fù)載有關(guān)：（6）當(dāng)負(fù)載增加（負(fù)載電阻是減?。r(shí)，I2增大I1增大輸出功率增大輸入功率也增大理想變壓器：1.沒有漏磁（磁感線被限制在閉合鐵芯內(nèi)，不外泄）.2.沒有能量損失.（1）原副線圈沒有電阻沒有銅損（線圈不發(fā)熱）（2）鐵芯內(nèi)沒有渦流沒有鐵損（鐵芯不發(fā)熱）3.前面的電流、電壓、功率關(guān)系只適用于理想變壓器。4.實(shí)際變壓器有銅損、鐵損、漏磁等，故輸出功率小于輸入功率。變壓器的效率：大型變壓器的效率可以達(dá)到99％以上.幾種常用變壓器1.自耦變壓器自耦變壓器的原副線圈共用一個(gè)線圈降壓變壓器升壓變壓器2.互感器電壓互感器電流互感器使用時(shí)把原線圈與電路并聯(lián)，原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù)使用時(shí)把原線圈與電路串聯(lián)，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)1.有些機(jī)床為了安全，照明電燈用的電壓是36V，這個(gè)電壓是把380V的電壓降壓后得到的.如果變壓器的原線圈是1140匝，副線圈是（）A.1081匝 B.1800匝 C.108匝 D.8010匝鞏固2.如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器.現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則下列說法正確的是（）A.電壓表V1示數(shù)增大B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大C.該變壓器起升壓作用D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)CD3.如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表.下列說法正確的是BA.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大4.一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，

為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為A.2 B.3C.4 D.5B5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，

和

均為理想電表，燈泡電阻RL＝6Ω，AB端電壓u1＝12sin100πt(V).下列說法正確的是A.電流頻率為100HzB.的讀數(shù)為24VC.的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為6WD若原、副線圈中通過的磁通量始終相同(無漏磁)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，用