變壓器高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修二

3變壓器生產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)電機的輸出電壓相差很大,為了能夠實現(xiàn)電壓的改變,以適應各種不同的需要，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備．變壓器的原理閉合鐵芯變壓器初級線圈（primarycoil）次級線圈（secondarycoil）原線圈交流電源副線圈負載、用電器互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎。電流通過原線圈時在鐵芯中激發(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生感應電動勢，所以盡管兩個線圈之間沒有導線相連，副線圈也能夠輸出電流。在輸入的交流電壓一定時，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會發(fā)熱；鐵芯在交變磁場的作用下也會發(fā)熱；此外，交變電流產生的磁場也不可能完全局限在鐵芯內。所有這些，使得變壓器工作時有能量損失。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)之間有什么關系呢？實驗理論電壓與匝數(shù)的關系ΔΦΔtE1=n1ΔΦΔtE2=n2拓展1.理想情況下變壓器的電壓關系：原線圈只有一個，副線圈可以有多個.對各副線圈：在變壓器中，各處線圈的電壓與線圈的匝數(shù)成正比。此結論與副線圈的個數(shù)無關.2.理想情況下的電流關系：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：如果只有一個副線圈：

在只有一個副線圈的情況下，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，與負載無關.（2）副線圈兩端電壓：由電源和變壓器共同決定，與負載無關。（3）輸出功率：由電源、變壓器、負載共同決定（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、負載有關：（6）當負載增加（負載電阻是減小）時，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，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、功率關系只適用于理想變壓器。4.實際變壓器有銅損、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為滑動變阻器.現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，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.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關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.當開關S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當S閉合時，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)法拉第電磁感應定律，用