(
课件网) 第二章 交变电流 目标定位 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器,理解变压器的工作原理. 2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题. 3.掌握理想变压器的功率关系,并能推导出原、副线圈的电流关系. 学案6 变压器 知识探究 自我检测 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈通过开关连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上(如图1所示). 一、变压器的原理及电压与匝数的关系 知识探究 问题设计 图1 (1)小灯泡能发光吗?为什么? 答案 能发光.当左边线圈加上交变电压时,左边线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生周期性变化的磁场,根据法拉第电磁感应定律知,在左、右线圈中都要产生感应电动势,右线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光. (2)若小灯泡发光,那么小灯泡两端电压与什么因素有关? (3)若将原线圈接到恒定的直流电源上,小灯泡亮不亮?分析讨论小灯泡亮或不亮的原因. 答案 不亮.原线圈接到恒定直流电源上,通过原线圈的电流的大小、方向均不变,它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变,因此在副线圈中不会产生感应电动势,副线圈两端没有电压,所以小灯泡不亮.这种现象说明,变压器不能改变恒定电流的电压. 要点提炼 1.变压器的构造:闭合铁芯、与 相连接的线圈叫原线圈(匝数用n1表示,又叫做 )、与 相连的另一个线圈叫副线圈 (匝数用n2表示,又叫做 ),两个线圈都绕在 上. 2.变压器的工作原理是 .因此变压器只对 的电流起作用,对 电流不起作用.(后两空填“变化”或“恒定”) 交流电源 初级线圈 负载 次级线圈 闭合铁芯 互感现象 变化 恒定 4.变压器 (填“能”或“不能”)改变交变电流的频率. 5.原、副线圈的地位 (1)原线圈在其所处回路中充当负载. (2)副线圈在其所处回路中充当 . 不能 电源 二、理想变压器中的功率关系及电流关系 1.什么是理想变压器?理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系? 答案 理想变压器的理想化条件一般指的是:忽略原、副线圈内阻上的分压,忽略原、副线圈磁通量的差别,忽略变压器自身的能量损耗,所以理想变压器的输入功率等于输出功率,即P入=P出. 问题设计 2.若只有一个副线圈,原、副线圈中的电流与匝数有什么关系? 3.若有多个副线圈时,原、副线圈中的电流与匝数有什么关系? 答案 若有多个副线圈P1=P2+P3+…,即U1I1=U2I2+U3I3+… 将U1∶U2∶U3∶…=n1∶n2∶n3∶…代入,得 n1I1=n2I2+n3I3+… 要点提炼 1.理想变压器的特点: (1)变压器铁芯内无 ,无 损失. (2)原、副线圈不计 ,即无能量损失. 实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器. 2.功率关系: . 漏磁 发热 内阻 P入=P出 I2U2 I2U2 I3U3 I2n2 I3n3 三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析 增大 减小 0 2.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 (1)原、副线圈匝数比不变,负载电阻变化,进行动态分析的顺序是R→I2→P出→P入→I1; (2)负载电阻不变,匝数比变化,进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1. 四、各种各样的变压器 1.自耦变压器 如图2所示,铁芯上只绕一个线圈,低压线圈是高压线圈的一部分,既可以作为升压变压器使用,也可以作为降压变压器使用. 图2 2.电压互感器、电流互感器 (1)构造:如图3甲、乙所示. 图3 (2)接法:电压互感器原线圈并联在高压交流电路中,副线圈接电压表;电流互感器原线圈串联在被测交流电路中,副线圈接电流表.为了安全,外壳和副线圈应接地. (3)作用:电压互感器可将高电压变为低电压,通过测量低电压,计算出高压交流电路的电压.电流互感器将大电流变成小电流,通过测量小电流,计算出被测交流电路中的大电流. 典例精析 一 ... ...