20xx粵教版高中物理選修（3-2）26《變壓器》-文庫吧
2025-10-14 18:12 本頁面
【正文】 系 ( 1) 理想變壓器：忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器． ( 2) 在原線圈中，感應(yīng)電動(dòng)勢 E1，阻礙電流變化，跟其端電壓U1作用相反，在理想變壓器中 E1＝ U1. 在副線圈中 E2相當(dāng)于電源電動(dòng)勢，在理想變壓器中 E2＝ U2. ( 3) 原、副線圈端電壓 U U2之間的關(guān)系 因E1E2＝n1n2，可得U1U2＝n1n2，即理想變壓器原、副線圈端電壓與其匝數(shù)成正比． 對于有多個(gè)副線圈的變壓器，其端電壓與匝數(shù)成正比依然成立，即U1n1＝U2n2＝U3n3. ( 4) 當(dāng) n2＞ n1時(shí)， U2＞ U1，這種變壓器使電壓升高，叫升壓變壓器． 當(dāng) n2＜ n1時(shí)， U2＜ U1，這種變壓器使電壓降低，叫降壓變壓器． 理 想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系 根據(jù)能量守恒，理想變壓器工作時(shí)，它的輸入功率等于輸出功率，即 P 入 ＝ P 出 ， P 入 隨 P 出 的增大而增大． 理想變壓器原、副線圈的電流關(guān)系 由功率關(guān)系 P 入 ＝ P 出 ，可得 U1I1＝ U2I2，又因U1U2＝n1n2，可得電流關(guān)系I1I2＝n2n1即變壓器工作時(shí)，原、副線圈中電流與匝數(shù)成反比． 對于有多個(gè)副線圈的理想變壓器，工作時(shí)它的輸入功率等于輸出功率恒成立，由此可得出其電流關(guān)系，即由 U1I1＝ U2I2＋U3I3＋ ? 得 n1I1＝ n2I2＋ n3I3＋ ? 原、副線圈電流的定性關(guān)系 I1隨負(fù)載的增大而增大，當(dāng) 負(fù)載為零時(shí)， I1很小，但不為零 ( 或I1隨 I2的減小而減小，當(dāng) I2＝ 0 時(shí)， I1＝ 0 ，實(shí)際上 I1很小，但不為零 ) ． 三、幾種常見的變壓器 自耦變壓器 如 圖 2 6 2 所示，鐵芯上只繞一個(gè)線圈，低壓線圈是高壓線圈的一部分，既可以作為升壓變壓器使用，也可以作為降壓變壓器使用． 圖 2 6 2 規(guī)律 U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1. 電壓互感器 (1) 構(gòu)造：小型降壓變壓器，如 圖 2 6 3 所示． (2) 接法：原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線 圈接電壓表；為了安全，外殼和副線圈應(yīng)接地． (3) 作用：將高電壓變?yōu)榈碗妷?，通過測量低電壓，計(jì)算出高壓電路的電壓． 圖 263 電流互感器 ( 1) 構(gòu)造：小型升壓變壓器，如 圖 2 6 3 所示． ( 2) 接法：原線圈串聯(lián)在被測電路中，副線圈接電流表，為了安全，外殼和副線圈應(yīng)接地． ( 3) 作用：將大電流變成小電流，通過測量小電流，計(jì)算出被測電路中的大電流． 【典例 1 】 如 圖 2 6 4 所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為 20 ∶ 1. 原線圈接正弦交流電源，副線圈接入 “ 220 V ， 60 W ”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光．則 ( ) ． A ．電流表的示數(shù)為3 2220 A B ．電源輸出功率為 1 2 00 W C ．電流表的示數(shù)為3220 A D ．原線圈端電壓為 1 1 V 變壓器的基本規(guī)律 圖 264 解析 燈泡正常發(fā)光，通過燈泡的電流 I2＝PU＝311 A ；由變壓器電流關(guān)系I1I2＝n2n1得 I1＝n2I2n1＝3220 A ；由電壓關(guān)系U1U2＝n1n2，得原線圈端電壓 U1＝n1U2n2＝20 2201 V ＝ 4 400 V ；理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，故電源輸出功率為 P ＝ 60 W
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