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课件网) 6.变 压 器 一、变压器的结构与原理 1.结构:由一个铁芯及两组线圈组成。与电源连接的线 圈称为_____,也叫初级线圈;与负载连接的线圈称为 _____,也叫次级线圈。 原线圈 副线圈 2.原理:当变压器的原线圈加上交变电压时,原线圈中 的交变电流在铁芯中激发交变的磁通量,交变的磁通量 穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都产生___ _____,当副线圈闭合时,在副线圈中就会有交流电通过,电能从原线圈通过_____传输给副线圈。 感 应电动势 磁场 二、变压器的电压与匝数的关系 1.电压与匝数的关系:理想变压器原、副线圈两端的电 压跟它们的匝数成正比,即 =____。 2.两类变压器: (1)降压变压器:副线圈的电压比原线圈电压___的变压 器。 (2)升压变压器:副线圈的电压比原线圈电压___的变压 器。 3.理想变压器:忽略原、副线圈的电阻及一切_____ ___的变压器。 低 高 能量损 失 三、电流与匝数的关系 1.推导:理想变压器本身不消耗能量,则有I1U1t=I2U2t, 故 = =____。 2.变压器线圈的特点:电压较高的线圈匝数较多,电流 较小,导线_____,电压较低的线圈匝数_____,电流较大, 导线较粗。 较细 较少 四、电压互感器和电流互感器 1.电压互感器: (1)特点:_____变压器。 (2)连接方式:初级并联在高压交流电路上,次级与交 流_____相连。 降压 电压表 2.电流互感器: (1)特点:_____变压器。 (2)连接方式:原线圈串联在被测量交流电路中,副线圈 与_____相连。 升压 交流电流表 【思考辨析】 (1)我们所用的比较好的变压器就是理想变压器。 ( ) (2)理想变压器的输入功率和输出功率相等。 ( ) (3)输入交变电流的频率越高,输出交变电流的电压就越高。 ( ) (4)电压互感器和电流互感器的副线圈都应接地。 ( ) (5)电压互感器原线圈应串联在待测电路中。 ( ) (6)电流互感器的原线圈应并联在待测电路中。 ( ) 提示:(1)×。任何实际的变压器都会有能量损失,所以理想变压器是不存在的。 (2)√。理想变压器没有能量损失,所以输入功率和输出功率相等。 (3)×。变压器的输出电压由输入电压和原、副线圈的匝数比决定,与交变电流的频率无关。 (4)√。为了安全,电压互感器和电流互感器的副线圈都应接地。 (5)×。电压互感器原线圈应并联在待测高压电路中。 (6)×。电流互感器原线圈应串联在待测大电流电路中。 一 理想变压器的变压和变流 【典例】(2017·北京高考)如图所示,理想变压器的原 线圈接在u=220 sin100πt(V)的交流电源上,副线圈 接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1, 电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是 A.原线圈的输入功率为220 W B.电流表的读数为1 A C.电压表的读数为110 V D.副线圈输出交流电的周期为50 s 【解析】选B。原线圈接在u=220 sin100πt(V) 的交流电源上,所以原线圈电压的有效值为U1=220 V, 由变压器的电压关系 = ,可得副线圈电压为 U2=110 V,电压表的示数为交流电的有效值110 V,C错 误;副线圈的电流为I2= =2 A,由变压器的电流关系 = ,可得通过原线圈的电流为1 A,B正确;原线圈 的输入功率为P=U1I1=220 W,A错误;交流电的周期为T= =0.02 s,D错误。 【核心归纳】 1.理想变压器的特点: (1)原、副线圈的电阻不计,不产生热量。 (2)变压器的铁芯不漏磁。 (3)在铁芯内产生的感应电流及产生的热量不计。 理想变压器是一个没有能量损失的理想化模型。 2.电压关系:由于不计原、副线圈的电阻,因此原线圈 两端的电压U1=E1,副线圈两端的电压U2=E2,所以 = 。当有n组线圈时,则有: = = …… 3.功率关系:对于理想变压器,不考虑能量损失,P入= P出。 4.电流关系:由功率关系,当只有一个副线圈 时,I1U1=I2U2,得 = = 。当有多个副线圈 时,I1U1=I2U2+I3 ... ...
