2.當理想變壓器副線圈空載時,副線圈的 ( )
A.負載電阻為0 B.輸出電流為0
C.兩端電壓為0 D.輸出功率為0
1.理想變壓器的原線圈的匝數為110匝,副線圈匝數為660匝,若原線圈接在6 V的電池上,則副線圈兩端電壓為 ( )
A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V
理想變壓器基本規律
[例1]一個正常工作的理想變壓器的原副線圈中,下列的哪個物理量不一定相等 ( )
A.交流的頻率 B.電流的有效值
C.電功率 D.磁通量變化率
理想變壓器的綜合應用
[例2]如圖所示為一理想變壓器,K為單刀雙擲開關,P為滑動變阻器的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,則 ( )
A.保持U1及P的位置不變,K由a合到b時,I1將增大
B.保持U1及P的位置不變,K由b合到a時,R消耗功率減小
C.保持U1不變,K合在a處,使P上滑,I1將增大
D.保持P的位置不變,K合在a處,若U1增大,I1將增大
[例3]如圖所示,接于理想變壓器的四個燈泡規格相同,且全部正常發光,求三個線圈的匝數比n1∶n2∶n3.
3.理想變壓器:沒有能量損失的變壓器,是理想化模型。有
P輸出=P輸入
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2.變壓器可改變交變電的電壓和電流,利用了原副線圈的互感現象。
本節課主要學習了以下內容:
1.變壓器主要由鐵芯和線圈組成。
1.變壓器的原理
思考與討論:
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按上圖所示連接好電路,接通電源,觀察燈泡是否發光。
兩個線圈并沒有直接接觸,燈泡為什么亮了呢?這個實驗說明了什么?
當一個線圈中同交變電流時,變化的電流產生變化的磁場,變化的磁場在另一個線圈中激起感生電場,從而產生感生電動勢,燈泡中有了感應電流,故燈泡發光。
實驗說明,通過互感現象,電源的能量可以從一個線圈傳輸給另一個線圈。
變壓器就是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈構成的。
一個線圈跟電源連接,叫原線圈(初級線圈),另一個線圈跟負載連接,叫副線圈(次級線圈)。兩個線圈都是絕緣導線繞制成的。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。
畫出變壓器的結構示意圖和符號,如下圖所示:
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互感現象時變壓器工作的基礎。在原線圈上加交變電壓U1,原線圈中就有交變電流,它在鐵芯中產生交變的磁通量。這個交變磁通量既穿過原線圈,也穿過副線圈,在原、副線圈中都要引起感應電動勢。如副線圈是閉合的,在副線圈中就產生交變電流,它也在鐵芯中產生交變的磁通量,在原、副線圈中同樣引起感應電動勢。副線圈兩端的電壓就是這樣產生的。所以,兩個線圈并沒有直接接觸,通過互感現象,副線圈也能夠輸出電流。
變壓器線圈兩端的電壓與匝數有何關系呢?下面我們通過實驗來探究。
目的:探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系
器材:可拆變壓器,學生電源,多用電表,導線若干
實驗步驟:
(1)按圖示電路連接電路
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(2)原線圈接低壓交流電源6V,保持原線圈匝數n1不變,分別取副線圈匝數n2=
n1,n1,2 n1,用多用電表交流電壓檔分別測出副線圈兩端的電壓,記入表格。
(3)原線圈接低壓交流電源6V,保持副線圈匝數n2不變,分別取原線圈匝數n1=
n2,n2,2 n2,用多用電表交流電壓檔分別測出副線圈兩端的電壓,記入表格。
U1=6V
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實驗次數 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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原線圈匝數n1 |
n1 |
n1 |
n1 |
n2 |
n2 |
n2 |
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副線圈匝數n2 |
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n1 |
2 n1 |
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n2 |
2 n2 |
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副線圈輸出電壓U2 |
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結論 |
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(4)總結實驗現象,得出結論。
(2)注意人身安全。只能用低壓交流電源,電源電壓不能超過12V
(3)使用多用電表交流電壓檔測電壓時,先用最大量程測試,然后再用適當的擋位進行測量。
在實際應用中,常常需要改變交流的電壓.大型發電機發出的交流,電壓有幾萬伏,而遠距離輸電卻需要高達幾十萬伏的電壓。各種用電設備所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機等家用電器需要220 V的電壓,機床上的照明燈需要36 V的安全電壓。一般半導體收音機的電源電壓不超過10 V,而電視機顯像管卻需要10000 V以上的高電壓。交流便于改變電壓,以適應各種不同需要。變壓器就是改變交流電壓的設備。這節課我們學習變壓器的有關知識。
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