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1、 高二物理組 徐志海 (高二23班)課前默寫(xiě)1 1、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件是什么?產(chǎn)生感應(yīng)電流條件是什么?3 3、什么是互感現(xiàn)象?什么是互感現(xiàn)象?2 2、法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造1. 1.示意圖示意圖 U1U2 n1n2原原線線圈圈副副線線圈圈鐵鐵芯芯2.2.構(gòu)造:構(gòu)造:(1 1)閉合鐵芯)閉合鐵芯 (絕緣(絕緣硅鋼片疊合而成)硅鋼片疊合而成)(2 2)原線圈(初級(jí)線)原線圈(初級(jí)線圈):其匝數(shù)用圈):其匝數(shù)用n n1 1表示表示(3 3)副線圈(次級(jí)線)副線圈(次級(jí)線圈):其匝數(shù)用圈):其匝數(shù)用n n2 2表示表示(4 4)輸入電壓:)輸入電壓:
2、U U1 1; ; 輸出電壓:輸出電壓:U U2 2. .3.3.電路圖中符號(hào)電路圖中符號(hào)n1n2問(wèn)題:?jiǎn)栴}:變壓器副線圈和原線圈電路是否相通?變壓器副線圈和原線圈電路是否相通? 變壓器原副線圈不相通,那么在給原線變壓器原副線圈不相通,那么在給原線圈接圈接交變電壓交變電壓U U1 1后,副線圈電壓后,副線圈電壓U U2 2是怎是怎樣產(chǎn)生的?樣產(chǎn)生的?鐵芯與線圈互相絕緣鐵芯與線圈互相絕緣 U1U2 n1n2二、變壓器的工作原理二、變壓器的工作原理-互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象變壓器通過(guò)閉合鐵芯,變壓器通過(guò)閉合鐵芯,利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了電利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了電能(能(U U1 1、I I1 1)到磁場(chǎng)能)到磁場(chǎng)能
3、(變化的磁場(chǎng))再到電(變化的磁場(chǎng))再到電能(能( U U2 2、I I2 2)轉(zhuǎn)化。)轉(zhuǎn)化。原原線線圈圈副副線線圈圈鐵芯鐵芯 U1U2n1n2互感現(xiàn)象:在原副線圈中由于有互感現(xiàn)象:在原副線圈中由于有交變電流交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象。而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象。若給原線圈接若給原線圈接直流電壓直流電壓U ,副線圈電壓副線圈電壓U U2 2 ?三、理想變壓器的規(guī)律三、理想變壓器的規(guī)律 閉合鐵芯實(shí)現(xiàn)了閉合鐵芯實(shí)現(xiàn)了電能電能-磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能-電能電能 的的轉(zhuǎn)換,由于原副線圈中的電流共同產(chǎn)生的磁通轉(zhuǎn)換,由于原副線圈中的電流共同產(chǎn)生的磁通量絕大部分通過(guò)鐵芯,使能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中損量絕大部分通過(guò)鐵芯,使能量在轉(zhuǎn)換
4、過(guò)程中損失很小,為了便于研究,物理學(xué)中引入了一種失很小,為了便于研究,物理學(xué)中引入了一種理想化模型理想化模型-理想變壓器理想變壓器。(3)鐵芯中的感應(yīng)渦流不計(jì),鐵芯不發(fā)熱,無(wú)鐵損鐵損現(xiàn)象(1)鐵芯封閉性好,無(wú)漏磁現(xiàn)象,即穿過(guò)原、副線圈兩繞組每匝的磁通量都一樣每匝線圈中所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等,無(wú)磁損磁損現(xiàn)象。(2)線圈繞組的電阻不計(jì),無(wú)銅損銅損現(xiàn)象理想變壓器滿足條件: 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)做理想變壓器處理.說(shuō)明三、理想變壓器的規(guī)律三、理想變壓器的規(guī)律 1、原、副線圈中通過(guò)的磁通量始終相同(無(wú)漏磁),因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)關(guān)系是: 2、若忽略兩線圈的內(nèi)阻,且
5、線圈內(nèi)電流都很小,則有:原副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比.結(jié)論結(jié)論1 U1:U2=n1:n2 1、一臺(tái)理想變壓器原線圈的匝、一臺(tái)理想變壓器原線圈的匝數(shù)為數(shù)為4400匝匝,與與220V的電源相連的電源相連,當(dāng)副線圈接入額定電壓為當(dāng)副線圈接入額定電壓為36V的的燈泡時(shí)燈泡時(shí),能夠正常發(fā)光能夠正常發(fā)光.則變壓器則變壓器副線圈的匝數(shù)為副線圈的匝數(shù)為( )A、36匝匝 B、72匝匝 C、720匝匝 D、1440匝匝C三、理想變壓器的規(guī)律三、理想變壓器的規(guī)律結(jié)論結(jié)論2 因?yàn)槔硐胱儔浩鳠o(wú)能量損失,所以理想變壓器輸出功率應(yīng)等 于輸入功率。也可寫(xiě)成:結(jié)合公式:結(jié)論結(jié)論3理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比。
6、得出:?jiǎn)栴}:?jiǎn)栴}:若如有多個(gè)副線圈,上述結(jié)論是否還成立?若如有多個(gè)副線圈,上述結(jié)論是否還成立?討論:有多個(gè)副線圈的理想變壓器的問(wèn)題討論:有多個(gè)副線圈的理想變壓器的問(wèn)題 一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器,原線圈匝數(shù)為一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器,原線圈匝數(shù)為n n1 1,兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為,兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為n n2 2和和n n3 3,相應(yīng)的電壓分別為,相應(yīng)的電壓分別為U U1 1、U U2 2和和U U3 3,相應(yīng)的電流分別為,相應(yīng)的電流分別為I I1 1、I I2 2和和I I3 3,根據(jù)變壓器的工作,根據(jù)變壓器的工作原理可得:原理可得: 11221UnUn 11332UnUn
7、12由( )( )式得:2233U(3)UnnPP入出根據(jù)得112233I UI UI U -4( )134將( )( )式代入( )式得3112223222I UnnI UI Unn1 12233I nI nI n難點(diǎn)突破例題:例題:如圖所示如圖所示, ,理想變壓器有兩個(gè)副線圈理想變壓器有兩個(gè)副線圈, ,原線圈原線圈1 1接接220 220 V V交流電源交流電源, ,副線圈副線圈2 2的匝數(shù)為的匝數(shù)為3030匝匝, ,兩端接有兩端接有“12 V 12 W”12 V 12 W”的燈泡的燈泡L L,副線圈,副線圈3 3的輸出電壓為的輸出電壓為110 V110 V,兩端接有電阻,兩端接有電阻R.R.若若L L正常發(fā)光且通過(guò)正常發(fā)光且通過(guò)R R的電流為的電流為0.4 A,0.4 A,求:求: (1) (1) 副線圈副線圈3 3的匝數(shù)的匝數(shù)n n3 3; ;(2) (2) 原線圈原線圈1 1的匝數(shù)的匝數(shù)n n1 1和通過(guò)它的電流和通過(guò)它的電流I I1 1. .(1)275匝匝 (2)550匝匝 0.255 A解題關(guān)鍵:電流關(guān)系是由電壓關(guān)系和功率關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)!配套檢測(cè)配套檢測(cè)P122當(dāng)堂檢測(cè)優(yōu)佳學(xué)案優(yōu)佳
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