1 ．介绍变压器的构造 : 原线圈：跟电源相连，用绝缘线绕成的副线圈：跟负载相连，用绝缘线绕成的闭合铁芯 : 是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。防止涡流造成能量损失 .

3

4

1

2

1

2

3

4

铁芯原线圈 副线圈

U1 U2

U2U1

2 ．变压器的工作原理 :问题 : 如果在原线圈上接上恒定电压 , 副线圈有无电流 . 为什么 ? 接交变电压呢 ?

问题：原、副线圈并没有直接连接，为什么副线圈两端的电压表会有读数？

(1) 套在变压器铁芯上的两只线圈起什么作用？讨论 :

(2) 根据分析，原、副线圈即使不套在闭合铁芯上，它们之间仍然存在电磁感应关系，那么为什么说铁芯是变压器的必要组成部分？

没有铁芯但靠得很近的原、副线圈的确存在互感关系，但它传输电能的效率太差，因为大部分磁感线都流失在线圈外，漏失的磁感线不会在原、副线圈之间起传输电能作用。而铁芯由于被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯上，大大增强了变压器传输电能的效率。

原、副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都相同，由于原、副线圈中有交变电流而发生了互感现象，使电能可以通过交变磁场从原线圈到达副线圈

归纳 :

（ 1 ）原、副线圈之间的电压关系 :由于原、副线圈中的电流共同产生的磁通量相同，因而这两个线圈的每匝产生的感应电动势相等。

原、副线圈中产生感应电动势大小分别为：

tnE

11t

nE

22

由此得 :2

1

2

1

n

n

E

E

理想变压器的规律 :

根据自感现象，原线圈中感应电动势 E1 起阻碍电流变化的作用，跟加在原线圈两端电压 U1 的作用相反，且电阻很小，则有 E1 ＝ U1 。副线圈相当于一个电源，感应电动势 E2 相当于电源的电动势，内阻很小，则有 E2 ＝ U2 ，

所以得 :2

1

2

1

n

n

U

U

若 : n2 ＞ n1 时， U2 ＞ U1 ，称升压变压器 若 : n2 ＜ n1 时， U2 ＜ U1 ，称降压变压器

结论：理想变压器（这种忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器称为理想变压器）的原副、线圈的两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。从能量角度看，变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能

大型变压器铁芯中漏磁可以忽略不计，电能没有通过电磁波辐射出去，铜导线绕成的线圈电阻很小，不计导线上的热损，即无铜损。硅钢片极薄，且彼此绝缘，由于电感产生的涡流可忽略，即无铁损。所以大型变压器均可认为是理想变压器，即无任何电能损失。

因此 : P 入＝ P 出

（ 2 ）变压器原、副线圈功率的关系 :

变压器输入功率的大小随输出功率大小变化而变化 , 副线圈消耗功率越大 , 原线圈输入的功率就越大 .

（ 3 ）变压器原、副线圈电流与匝数的关系 :

因为： P 入＝ P 出，即 I1U1 ＝ I2U2 ，而 U1/U2=n1/n2

所以 :

1

2

2

1

n

n

I

I

提问：根据以上分析，请同学想想看 , 原、副线圈的导线粗细为不什么不同？这样做有什么好处？

提问 : 你能直接看出哪是高压线圈 ?

U1,U2 是原、副线圈两端的电压 , 不可习惯地以为一定也是原副线圈上所接用电器两端的电压

4[问题讨论 ]:（ 1 ） U1,U2 是哪两端的电压？

UO U1 U2

如图 14-17所示 , 理想变压器初级线圈接一个灯泡 ,次级线圈接 3 个相同的灯泡 , 均正常发光 , 求变压器初、次级匝数之比和U1 、 U2 之比

U1 U2

(2) 变压器能改变直流的电压吗？

图中的 T是绕有两组线圈的闭合铁心，线圈绕向如图所示， D是理想二极管（有单向导电性）金属棒 ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，磁场方向垂直纸面向里。若电流计 G中有电流通过，则 ab棒的运动可能是 [ ] A．向左匀速运动 B．向右匀速运动C．向左匀加速运动D．向右匀加速运动 E. 变加速运动

结论 : 变压器对恒定电流不能变压 ,对直流电也能变压。但是它只能使电流大小不断变化的直流电变压。(3)公式 U1／ U2=n1／ n2 ，对这样的变压器怎么适用吗？

例：在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图 13 所示变压器铁芯的左右两个臂上。当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈 1 、 2 的匝数之比n1／ n2=2:1 。在不接负载的情况下

A．当线圈 1 输入电压 220伏时，线圈 2 输出电压为 110伏。 B．当线圈 1 输入电压 220伏时，线圈 2 输出电压为 55伏。 C．当线圈 2 输入电压 110伏时，线圈 1 输出电压 220伏。 D．当线圈 2 输入电压 110伏时，线圈 1 输出电压为 110伏

(4) 如何计算用双线绕制的变压器的电压比？ 例如图 15所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈 ab和 cd（匝数都是 n1 ）、 ef和 gh（匝数都是 n2 ）组成，用 I1 和 U1 表示输入电流和电压， I2 和 U2 表示输出的电流和电压。在下列二种连接法中，电压和电流比为多少 ? (A） b与 c相连，以 a、 d为输入端； f与 g相连， e、h为输出端 （ B） a与 c相连， b与 d相连作为输入端； f与 g相连，以 e、 h为输出端。

(5) 若副线圈有多组线圈组成 , 变压器规律怎样A、理想变压器电压跟匝数的关系：

3

3

2

2

1

1

n

U

n

U

n

U

C、理想变压器电流跟匝数的关系：

B、理想变压器功率的关系：

P 入＝ P 出 即： U1I1= U2I2+ U3I3

n1I1=n2I2+ n3I3

5 、变压器规律应用：

（ 6 ）副线圈的电流频率多大？副线圈的电流频率与原线圈相同

例 1 ：有一匝数比为 10:1 的变压器 ,当原线圈两端所加电压为图甲所示的规律变化时 ,试画出副线圈输出电压随时间变化图线。

20

uab

0T/2 T t

ucd

0T/2 T t

2 、如图 17所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡 L1 和 L2 ，输电线的等效电阻为 R.开始时，电键K断开，当 K接通时，以下说法中正确的是：A．副线圈两端M、 N的输出电压减小。B．副线圈输电线等效电阻 R上的电压降增大。C．通过灯泡 L1 的电流减小。D．原线圈中的电流增大。

例 3 、 (2000 年北京、安徽春季高考题 )如图 14-15所示 , 理想变压器的原副线圈匝数之比 n1∶n2=4∶1 原线圈回路中电阻A与副线圈回路中负载电阻 B相等 .a、b端加一定交流电压后 , 两电阻消耗的电功率之比 PA∶PB= , 两电阻两端电压之比 uA∶uB= .

4. 如图 14-18所示是一个理想变压器 ,K为单刀双掷电键 ,P 是滑动变阻器滑动触头 ,U1 为加在原线圈两端的电压 ,I1 为原线圈上的电流强度 , 则 (　 )

A.保持 U1及 P 的位置不变 ,K由 a合在 b时 ,I1将增大 B.保持 P 的位置及 U1 不变 ,K由b合在 a时 ,R消耗的功率减小 C.保持 U1 不变 ,K合在 a处 , 使P 上滑 I1将 D.保持 P 的位置不变 ,K合在 a时 , 若 U1 增大 ,I1将增大

  如图所示M为理想变压器 . 电源电压不变 . 当变阻器的滑动头 P向上移动时 , 读数发生变化的电表是A． A1 B． A2 C． V1 D． V2

如图所示，交流发电机电动势的有效值 ε=20V，内阻不计，它通过一个 R=6Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联 24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“ 6V 0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：（ 1 ）降压变压器初级、次级线圈匝数比；（ 2 ）发电机的输出功率。

如图示 , 一个理想变压器 ,O为副线圈的中心抽头 , 电路中的两个电阻的大小相同 ,设开头K闭合前后原线圈的电流为 I1 和 I2, 则电流 I1:I2 为 :A.1:1 B.2:1 C.1:2 D. 上述选项均不正确 .

如图 16-2 所示电路中要使电流表读数变大，可采用的方法有 （ ）A .将R上的滑片向上移动 . B . 将R上的滑片向下移动 . C .将电键S由 1掷向 2 D. 将电键S由 1掷向 3

将电阻 R1 和 R2 如图 16-3甲所示接在变压器上，变压器原线圈接在电压恒为 U 的交流电源上，R1 和 R2 上的电功率之比为 2 ： 1 ，若其它条件不变，只将R1 和 R2改成如图乙接法， R1 和 R2

上的功率之比为 1 ： 8。若甲图中原线圈电流为 I1 ，乙图中原线圈电流为 I2 ，求：（ 1 ）两组副线圈的匝数之比；（ 2 ） I1 和 I2 之比。