變壓器
1.互感現(xiàn)象是變壓器的工作基礎(chǔ),變壓器工作時(shí)有能量
損失,變壓器的輸出功率與輸入功率之比叫做變壓器
的效率。理想變壓器的效率為100%。
2.理想變壓器原、副線(xiàn)圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系為=。
3.如果理想變壓器的副線(xiàn)圈只有一個(gè),則P1=P2,即
U1I1=U2I2,得出原、副線(xiàn)圈電流與匝數(shù)的關(guān)系為=。
4.所有變壓器不改變交變電流的頻率,理想變壓器不改
變功率。
一、認(rèn)識(shí)變壓器的結(jié)構(gòu)與原理
1.變壓器的結(jié)構(gòu)
變壓器由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的線(xiàn)圈組成,變壓器的模型與符號(hào)如圖261所示。
圖261
(1)原線(xiàn)圈:與電源相連接的線(xiàn)圈,也叫初級(jí)線(xiàn)圈。
(2)副線(xiàn)圈:與負(fù)載相連接的線(xiàn)圈,也叫次級(jí)線(xiàn)圈。
2.變壓器的原理
變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)。當(dāng)原線(xiàn)圈加上交變電壓時(shí),原線(xiàn)圈中的交變電流在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量,交變的磁通量穿過(guò)副線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)副線(xiàn)圈閉合時(shí),就會(huì)有交流電通過(guò)。
3.能量傳遞
電能從原線(xiàn)圈通過(guò)磁場(chǎng)傳輸給副線(xiàn)圈。
二、變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系
1.實(shí)驗(yàn)探究
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄孔儔浩髟、副線(xiàn)圈匝數(shù)與電壓的關(guān)系。
(2)實(shí)驗(yàn)器材:原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈、變壓器鐵芯。
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
圖262
如圖262所示,連接好電路?上缺3衷(xiàn)圈的匝數(shù)不變,改變副線(xiàn)圈的匝數(shù),研究其對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響,然后再保持副線(xiàn)圈匝數(shù)不變,研究原線(xiàn)圈的匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響。為了人身安全,只能使用低壓交流電源,所用電壓不要超過(guò)12 V。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:理想變壓器原、副線(xiàn)圈兩端的電壓之比等于這兩個(gè)線(xiàn)圈的匝數(shù)之比,即=。
2.升壓變壓器與降壓變壓器
(1)升壓變壓器:當(dāng)n2>n1時(shí),U2>U1,變壓器使電壓升高。
(2)降壓變壓器:當(dāng)n2<n1時(shí),U2<U1,變壓器使電壓降低。
三、理想變壓器原副線(xiàn)圈中的電流
1.能量關(guān)系
對(duì)理想變壓器,輸入功率和輸出功率相等,P1=P2,即I1U1=I2U2。
2.電流關(guān)系
=。
1.自主思考——判一判
(1)理想變壓器原、副線(xiàn)圈的電壓之比等于兩個(gè)線(xiàn)圈的匝數(shù)之比。(√)
(2)學(xué)校中用的變壓器工作時(shí)沒(méi)有能量損失。(×)
(3)理想變壓器不僅可以改變交變電流的電壓和電流,還可以改變交變電流的功率和頻率。(×)
(4)=適用于任何理想變壓器。(√)
(5)在使用互感器時(shí),互感器的外殼和副線(xiàn)圈應(yīng)接地。(√)