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1、
課題
交變電流
課型
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
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、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決基本問題.
4.理解理想變壓器的原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決基本問題.
5.知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.
【學(xué)習(xí)重難點】
1、重點:理想變壓器的原、副線圈中電壓與匝數(shù),電流與匝數(shù)的關(guān)系
2、難點:分析解決理想變壓器基本問題
【自主學(xué)習(xí)】
復(fù)習(xí)
1.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件是:_____________________________.感應(yīng)電動勢大小
2、與________成正比.法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式為__________________.
2.家庭用的電燈、電飯煲、洗衣機(jī)的電源都是________V的________電流,而交變電流在送往住戶前的電壓都很高,要想得到用戶需要的電壓,就必須經(jīng)過________改變電壓.
新課
一、變壓器
1.定義:用來改變 的設(shè)備,稱為變壓器.
說明:變壓器不僅能改變交變電流的電壓,也能改變交變電流的電流,但是不能改變 電流.
2.構(gòu)造:
變壓器由一個 鐵芯和兩個線圈組成的.
原線圈:和 相連接的線圈(匝數(shù)為n1).
副線圈:和
3、 相連接的線圈(匝數(shù)為n2).
二、理想變壓器
1.理想變壓器是一種 模型.理想變壓器是實際變壓器的近似.理想變壓器有三個特點:
(1)鐵芯封閉性好,無漏磁現(xiàn)象,即穿過原、副線圈兩繞組每匝的磁通量Φ都 .
(2)線圈繞組的電阻 ,無能損現(xiàn)象.
(3)鐵芯中的電流不計,鐵芯不發(fā)熱,無能損現(xiàn)象.
說明:大型變壓器能量損失都很小,可看作理想變壓器,本章研究的變壓器可當(dāng)作理想變壓器處理.
2.理想變壓器的變壓原理
變壓器工作的原理是 現(xiàn)象, 即是變壓器變壓的成因.
3.能量轉(zhuǎn)換:變壓器是把電能轉(zhuǎn)化為
4、 又把磁場能轉(zhuǎn)化為 的裝置.
4.理想變壓器的基本關(guān)系
(1)輸出功率等于輸入功率P出=P入,U1I1=U2I2.
(2)原副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比:.
(3)原副線圈中的電流跟匝數(shù)成反比(僅限一個副線圈):.
(4)原副線圈的交變電流的周期T和頻率f相同.
5.理想變壓器的三個決定關(guān)系
(1)理想變壓器 功率決定 功率.當(dāng)副線圈空載時,變壓器的輸出功率為零,輸入功率也為零,并且輸入功率隨著負(fù)載的變化而變化.若同時有多組副線圈工作,則U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn成立.
(2)理想變壓器 線圈兩端電壓由
5、 線圈兩端電壓和匝數(shù)比所決定.無論副線圈是否有負(fù)載,是單組還是多組,每組副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓都滿足=….
(3)理想變壓器 線圈中的電流決定 線圈中的電流.原線圈中的電流隨副線圈中電流的增大而增大,當(dāng)有幾組副線圈時,原、副線圈中的電流關(guān)系為n1I1=n2I2+n3I3+…,其中n2、n3…為工作的副線圈的匝數(shù).
三、幾種常用的變壓器
1.自耦變壓器
2.調(diào)壓變壓器
3.互感器
①電壓互感器
②電流互感器
【疑難辨析】
1.變壓器及其原理
(1)構(gòu)造:由原線圈、副線圈和閉合鐵芯組成.
(2)原理:變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的.當(dāng)變壓器原線圈
6、上加交變電壓U1時,原線圈中就有交變電流,它的磁場在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量.若繞在鐵芯上的副線圈是閉合的,則副線圈中將產(chǎn)生交變感應(yīng)電流,由于這種互相感應(yīng),原、副線圈雖不相連,電能卻可以從原線圈傳遞到副線圈,如圖所示.
提醒:不考慮銅損和鐵損的變壓器叫理想變壓器,理想變壓器輸入功率等于輸出功率.
2.理想變壓器的基本關(guān)系式
(1)電壓比:U1∶U2=n1∶n2
變壓器輸出電壓由輸入電壓和匝數(shù)比決定,與用電器的電阻、變壓器有無其他線圈無關(guān).
(2)電流比:I1∶I2=n2∶n1
對只有一個副線圈的變壓器成立.
原線圈上的輸入電流I1由匝數(shù)比和副線圈上的電流I2所決定,而副線圈上的電流I2由變壓器的輸入電壓、匝數(shù)比和負(fù)載電阻決定,即I2=U2/R=U1n2/Rn1.
提醒:①變壓器輸入功率由輸出功率決定.
②對多個副線圈同時接有負(fù)載時,由P入=P出可得
I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn或I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn.
【例題解析】
[例1]一理想變壓器,原線圈匝數(shù)n1=1100,接在電壓