54变压器 优秀课件.ppt

5.4 变 压 器 用电器 额定电压 用电器 额定电压 随身听 3V 机床上的照明灯 36V 扫描仪 12V 电棍 3000V 手机充电器 4.2V 5 V 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、变压器的构造和符号 1. 示意图及结构及作用 电路图中符号 （ 1 ）原线圈（初级线圈）其匝数用 n 1 表示 （ 2 ）副线圈（次级线圈）其匝数用 n 2 表示 （ 3 ）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成） 铁芯与线圈互相绝缘 U 1 U 2 n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 n 2 无铁芯 有铁芯 问题： 若给原线圈 接直流电压 U 1 后，副线圈电压 U 2 = ？ （ 4 ）输入电压： U 1 ; 输出电压： U 2 . U 1 U 2 n 1 n 2 二、变压器的工作原理 ------ 互感现象 变压器通过闭合铁芯，利用 互感现象工作 U 1 U 2 n 1 n 2 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 原 线 圈 副 线 圈 铁芯 U 1 U 2 n 1 n 2 ∽ 0 u t 电能 磁场能 电能 (U 1 、 I 1 ) ( 变 化的磁 场 ) ( U 2 、 I 2 ) 变压器工作原理 （ 转换装置 ） 若从能的转化角度看，变压器是怎样转化 和传输能量的？ 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现 了电能到磁场能再到电能的转化． 有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部 分磁感线集中在铁芯内部，贯穿副线圈， 大大增强了变压器传输电能的作用。 理想变压器 ( 即没有能量损失的变压器 ) 。 理想变压器 （ 1 ）原副线圈没有电阻 （ 2 ）无磁通量漏失 （ 3 ）铁芯不发热 三、理想变压器的规律 I 1 I 2 n 1 n 2 U 1 U 2 原、副线圈中产生的感应电 动势分别是： E 1 =n 1 ?? / ? t E 2 =n 2 ?? / ? t 若不考虑原副线圈的内阻 U 1 =E 1 U 2 =E 2 2 1 2 1 n n U U ? 2 1 2 1 n n E E ? (1) 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 n 2 n 1 U 2 U 1 -- 升压变压器 n 2 n 1 U 2 U 1 -- 降压变压器 2 1 2 1 n n U U ? 理想变压器输入功率应等于输出功率 即 : U 1 I 1 =U 2 I 2 P 入 = P 出 1 2 1 2 2 1 n n U U I I ? ? (2) 理想变压器原副线圈的电流跟它 们的匝数成反比 此公式只适用于 一个副线圈 的变压器 1 2 2 1 n n I I ? 有多个副线圈的理想变压器的问题 一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈 匝数为 n 1 ，两个副线圈的匝数分别为 n 2 和 n 3 ，相 应的电压分别为 U 1 、 U 2 和 U 3 ，相应的电流分别为 I 1 、 I 2 和 I 3 ，根据变压器的工作原理可得： n 3 n 2 n 1 2 1 2 1 n n U U ? 3 1 3 1 n n U U ? 1 1 2 2 U n n U ? 1 1 3 3 U n n U ? P P 入 出 根据 ＝ 得 1 1 2 2 3 3 I n I n I n ? ? ? 3 3 2 2 1 1 U I U I U I ? ? 1 1 2 2 U n n U ? 1 1 3 3 U n n U ? 把 和 代入上式得 1 1 3 3 1 1 2 2 1 1 U n n I U n n I U I ? ? 四、几种常用变压器 1. 自耦变压器 U 2 U 1 A B P U 1 U 2 n 1 n 2 升压变压器 n 1 n 2 U 1 U 2 降压变压器 自耦变压器的 原副线圈共用一 个线圈 2. 互感器 A 电 流 互 感 器 电 压 互 感 器 V 使用时把原线圈与 电路并联，原线圈匝 数多于副线圈匝数 使用时把原线圈 与电路串联，原线圈 匝数少于副线圈匝数 1. 理想变压器原、副线圈的匝数比 n 1 :n 2 ＝ 4 ： 1 ， 当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割 磁感线时，图中电流表 A 1 的示数 12mA ，则电流表 A 2 的示数为 （ ） A ． 3mA B ． 0 C ． 48mA D ．与负载 R 的值有关 B 练习 2. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝 数比为 n 1 ： n 2 =3 ： 1 ，有