2022年高中物理变压器详解.docx
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1、2022年高中物理变压器详解 变压器 1 志向变压器的构造、作用、原理及特征 构造:两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器。 作用:在输送电能的过程中变更电压。 原理:其工作原理是利用了电磁感应现象。 特征:正因为是利用电磁感应现象来工作的,所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中变更交变电压。 2 志向变压器的志向化条件及其规律 在志向变压器的原线圈两端加交变电压U1后,由于电磁感应的缘由,原、副线圈中都将产生感应电动势,依据法拉第电磁感应定律有: 忽视原、副线圈内阻,有U1=E1,U2=E2 另外,考虑到铁心的导磁作用而且忽视漏磁,即认为在随意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都
2、相等,于是又有 ,由此便可得志向变压器的电压改变规律为。在此基础上再忽视变压器自身的能量损失(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分,分别俗称为铜损和铁损),有P1=P2 而P1=I1U1, P2=I2U2,于是又得志向变压器的电流改变规律为 由此可见: (1)志向变压器的志向化条件一般指的是:忽视原、副线圈内阻上的分压,忽视原、副线圈磁通量的差别,忽视变压器自身的能量损耗(事实上还忽视了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别。) (2)志向变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述志向条件下的新的表现形式。 3 规律小结 (1)熟记两个基本公式 即对同一变压器的
3、随意两个线圈,都有电压和匝数成正比。 P入=P出,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于全部输出功率之和。 (2)原副线圈中过每匝线圈通量的改变率相等 (3)原副线圈中电流改变规律一样,电流的周期频率一样 (4)公式 中,原线圈中U1、I1代入有效值时,副线圈对应的U2、I2也是有效值,当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时,副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值 (5)须要特殊引起留意的是: 只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有: 变压器的输入功率由输出功率确定,往往用到: 即在输入电压确定以后,输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比,与原线圈匝数的平方成反比,与副线圈电
4、路的电阻值成反比。 式中的R表示负载电阻的阻值,而不是负载。负载表示副线圈所接的用电器的实际功率。事实上,R越大,负载越小;R越小,负载越大。这一点在审题时要特殊留意。 (6)当副线圈中有二个以上线圈同时工作时,U1U2U3=n1n2n3,但电流不行,此状况必需用原副线圈功率相等来求电流。 (7)变压器可以使输出电压上升或降低,但不行能使输出功率变大.假如是志向变压器.输出功率也不行能削减。 (8)通常说的增大输出端负载,可理解为负载电阻减小;同理加大负载电阻可理解为减小负载。 4 几种常用的变压器 (1)自耦变压器 图是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。假如把整个线
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