20xx粵教版高中物理選修3-226變壓器-在線瀏覽
2025-01-20 18:12本頁(yè)面
【正文】 壓器的變壓原理是電磁感應(yīng)． 當(dāng)原線圈加上交流電時(shí)，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原副線圈中都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．如果副線圈是閉合的，則副線圈中將有交變的感應(yīng)電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，在原、副線圈中同樣要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．由于這種互相感應(yīng)的互感現(xiàn)象，原、副線圈間雖然不相連，電能卻可以通過(guò)磁場(chǎng)從原線圈傳遞到副線圈．磁通量轉(zhuǎn)換方式為：原線圈電能 → 磁場(chǎng)能 → 副線圈 電能． 特別提醒 理想變壓器應(yīng)具備的條件 ( 1) 原副線圈沒(méi)有電阻． ( 2) 無(wú)磁通量漏失． ( 3) 鐵芯不發(fā)熱． 二、理想變壓器各物理量變化的關(guān)系 理想變壓器原、副線圈端電壓之間的關(guān)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(shì) 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(shì)，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(duì)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U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3. ( 4) 當(dāng) n 2 ＞ n 1 時(shí)， U 2 ＞ U 1 ，這種變壓器使電壓升高，叫升壓變壓器． 當(dāng) n 2 ＜ n 1 時(shí)， U 2 ＜ U 1 ，這種變壓器使電壓降低，叫降壓變壓器． 二、理想變壓器各物理量變化的關(guān)系 理想變壓器原、副線圈端電壓之間的關(guān)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(shì) 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(shì)，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(duì)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(duì)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(jiàn)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，
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