熱烈歡迎各位專家！5.4變壓器學習目標：

1．知道變壓器的構(gòu)造．2．理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理．3．理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問題．形形色色的變壓器各式變壓器還有今天要用的學生電源用來改變電壓，以適應(yīng)各種電器所需的電壓。那么變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理是怎么樣的呢？問題一：為什么接直流電，燈不亮，而接交流電燈亮呢？變化的電流變化的磁場變化的磁通量產(chǎn)生感應(yīng)電動勢燈亮不變的電流恒定的磁場不變的磁通量無感應(yīng)電動勢，燈不亮一個有趣的實驗互感1、示意圖(3)閉合鐵芯

(絕緣硅鋼片疊合而成)(1)原線圈(初級線圈)

其匝數(shù)用n1表示與交變電源相連兩端電壓用U1表示(2)副線圈(次級線圈)其匝數(shù)用n2表示與負載相連兩端電壓用U2表示一、變壓器的構(gòu)造原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽2、符號問題二：鐵芯與線圈是否相通，原副線圈電路是否相通？

不相通，那為什么在給原線圈接交變電壓U1后，副線圈會產(chǎn)生電壓U2？n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯互感原線圈接直流電可以變壓嗎？為什么？原線圈接交流電在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量二、變壓器的工作原理副線圈有交流電原線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了：

電能

→磁場能

→電能轉(zhuǎn)化(U1、I1)(變化的磁場)(U2、I2)二、變壓器的工作原理原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽問題三：線圈兩端的電壓U1、U2有怎樣的關(guān)系呢？猜測：交流電壓、原線圈匝數(shù)、副線圈匝數(shù)目的：探究變壓器原副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系

方法：控制變量法1、保持交流電壓、原線圈匝數(shù)恒定，改變副線圈匝數(shù)U1=4Vn1=100匝2、保持交流電壓、副線圈匝數(shù)恒定，改變原線圈匝數(shù)U1=4Vn2=400匝實驗結(jié)論誤差允許范圍內(nèi)討論問題四：哪些地方會產(chǎn)生誤差（能量損失）？原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽三、變壓器的變壓關(guān)系無銅損無磁損無鐵損理想變壓器—沒有能量損失的變壓器

實際上變壓器的效率都是比較高的，特別是電力設(shè)備中的巨大變壓器，在滿負荷工作時效率可以達到97%~99%，所以理論研究時我們把它當成100%是沒有問題的。銅損：線圈發(fā)熱鐵損：鐵芯發(fā)熱磁損：磁感線并非全部通過副線圈即：P入＝P出原、副線圈中通過的磁通量始終相同(無漏磁),因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別是：若不考慮原副線圈的內(nèi)阻有:

U1=E1

U2=E2

I1U2U1n1n2I2R~問題四：你能用法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)理想變壓器中原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系嗎？例1、理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，以下說法中正確的是(

)A.穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C.原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為10：1D.正常工作時原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1：1

BDn2

>n1

U2>U13、降壓變壓器n2<n1

U2<U12、等壓變壓器問題五：我們想升高電壓怎么辦？1、升壓變壓器問題：變壓器能變電壓，它能把電能變多嗎？n2=n1

U2=U1P入=P出問題六：理想變壓器原副線圈兩端電壓與匝數(shù)成正比，那么你能推導(dǎo)出理想變壓器原副線圈中的電流I1與I2的關(guān)系嗎？即:

U1I1=U2I2P入=P出理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比此公式只適用于一個副線圈的變壓器?例2、一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=1100，接在電壓220V的交流電源上，當它對11只并聯(lián)的“36V,60w”的燈泡供電時,燈泡正常發(fā)光.由此可知副線圈的匝數(shù)n2=_____，通過原線圈的電流I1=______。1803A例2、如圖所示，一理想變壓器初次級線圈的匝數(shù)比為3:1，次級接三個相同的燈泡，均能正常發(fā)光，初級線圈中串有一個相同的燈泡L，則()A.燈L也能正常發(fā)光B.燈L比另三燈都暗C.燈L將會被燒壞D.不能確定A一、變壓器的構(gòu)造

1．示意圖

2．符號二、變壓器的工作原理：

1、互感現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電的電壓和電流

2、能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場能→電能

3、理想變壓器：三、理想變壓器的變壓、變流規(guī)律：小結(jié)P入＝P出2、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當導(dǎo)體棒在勻強磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時,圖中電流表A1的示數(shù)12mA,則電流表A2的示數(shù)為()A．3mAB．0C．48mAD．與負載R的值有關(guān)B1.自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器問題:有沒有只用一組線圈來實現(xiàn)變壓的變壓器?1.互感器

A電流互感器電壓互感器V

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)六、常用變壓器4、鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。圖(a)中電流表的讀數(shù)為1.2A。圖(b)中用同一電纜線繞了3匝，則(