高中物理 / 人教版(2019) / 选择性必修 第二册 / 第三章 交变电流 / 3 变压器 / 编号:21642945

物理人教版(2019)选择性必修第二册3.3变压器(共27张ppt)

日期:2024-11-07 科目:高中物理 类型:课件 来源:二一教育课件站
关键词:变压器,电压,副线圈,匝数,原线圈,U2
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(课件网) 人教版 高中物理必修三 变压器 3.3 新课引入 生产生活中有各种变压器,有的把低压升为高压,有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢? 01 变压器的原理 变压器的原理 2.示意图: 铁芯 原线圈 副线圈 3.电路图中符号: n1 n2 1.构造: (1)闭合铁芯 (硅钢片) (2)原线圈(接交流电) (3)副线圈(接负载) 【注意】变压器的原、副线圈并未直接相连。 变压器的原理 原线圈 接入 交流电 在铁芯中 产生变化 的磁通量 副线圈 产生 感应电动势 副线圈 产生 感应电流 变压器是利用互感现象,对交变电流实现升压或降压的。 交 流 电 变压器的原理 U1 U2 思考:若给原线圈接直流电压U1,能否得到副线圈电压U2 不能,因为恒定电流无法产生互感现象。 变压器的原理 U1 U2 线圈电阻发热 涡流现象发热 漏磁损失能量 ①铜损 ②铁损 ③磁损 特点: 无磁损、铜损、铁损 磁通量全部集中在铁芯内(不漏磁) 电能没有发热损耗 理想变压器 变压器的原理 铁芯是否变压器的必要组成部分? 没有铁芯,并排放置的原、副线圈也发生互感现象,但是大部分磁感线都流失在线圈外,故传输电能的效率太差;而铁芯存在,使绝大部分磁感线集中在铁芯上,大大增强了变压器传输电能的效率。 U1 U2 想一想 变压器的原理 1.输入电压不变,原线圈匝数一定。(每格100匝) 变压器的原理 1.输入电压不变,原线圈匝数一定。 原线圈匝数 n1 副线圈匝数 n2 输入电压 U1(V) 输出电压 U2(V) 400 4.25 400 4.25 400 4.25 200 800 1400 1.99 7.88 13.78 结论:U1与n1一定,U2与n2成正比。 变压器的原理 2.输入电压不变,副线圈匝数一定。(每格100匝) 结论:U1与n1一定,U2与n2成正比。 U1与n2一定,U2与n1成反比。 02 电压与匝数的关系 电压与匝数的关系 理想变压器无磁损,原、副线圈的磁通量都是。 理想变压器无内阻, 路端电压U等于电动势E。 ① ② 升压变压器 降压变压器 变压器类型: 注意:匝数比一定时,输入电压(U1)决定输出电压(U2) 电压与匝数的关系 理想变压器输入功率P1等于输出功率P2 即: U1I1=U2I2 P1= P2 功率关系 I2 U2 R U1 n1 n2 I1 注意: 当副线圈空载时,输出功率为零,原线圈输入功率也为零。 P出决定P入 电压与匝数的关系 电流关系 理想变压器原、副线圈的电流跟它们的匝数成反比 I2 U2 R U1 n1 n2 I1 即: U1I1=U2I2 P1= P2 I2 决定 I1 电压与匝数的关系 频率关系 I2 U2 R U1 n1 n2 I1 f1 = f2 变压器不能改变交变电流的频率 电压与匝数的关系 I2 n2 U2 I1 n1 U1 I3 n3 U3 “一原多副”的理想变压器 任意两线圈两端电压之比等于匝数之比 由 P入 =P出 得 原线圈电能全部转化为两副线圈电能 多副线圈的理想变压器 电压与匝数的关系 电压与匝数的关系 ★注意:四个决定 (1)原线圈电压U1由提供原线圈电压的电源决定. (2)副线圈电压U2由原线圈电压U1及匝数比决定,与副线圈所接负载无关. (3)副线圈电流I2由副线圈电压U2和副线圈负载决定 (4)原线圈电流I1由副线圈电流I2决定. 03 几种常见的变压器 1.自耦变压器 U2 U1 A B P 自耦变压器 U1 U2 n1 n2 升压变压器 n1 n2 U1 U2 降压变压器 自耦变压器特点: 这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。 ①如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压; ②如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以升高电压。 2.电压互感器(大电压变小电压) 问题1:交流电压表的有一定的量度范围,不能直接并联到高压电测量其电压值。那么如何用交流电压表间接地测量出高压电的电压值? 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 问题2:交流电流表的 ... ...

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