教学目标：教学目标：

１、了解变压器的构造。１、了解变压器的构造。

２、理解互感现象，理解变压器工作原理。２、理解互感现象，理解变压器工作原理。

３、掌握理想变压器的电压与匝数关系并能用它解３、掌握理想变压器的电压与匝数关系并能用它解

　　决相关问题。　　决相关问题。

　　各种用电器的额定工作电压可以各不相同，各种发电机的输出电压相差很大，为了能够实现电压的改变，以适应各种不同的需要，在交流电路中的变压器就起到了这种作用，变压器是改变交流电压的设备。

可拆变压器可拆变压器

一、变压器原理 1 、变压器的构造 （ 1 ）组件：变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成。

U1 U2

电路中的符号 　　跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

副线圈

U1 n1 n2U2

原线圈

铁心

（（ 22 ）变压器的结构示意图）变压器的结构示意图

22 、变压器的工作原理、变压器的工作原理（ 1 ）互感现象：在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。　　　（ 2 ）互感现象是变压器工作的基础。

（ 3 ）变压器依据电磁感应原理工作的，因此只能工作在交流电路。　　如果变压器接入直流电路，在铁芯中不会产生交变的磁通量，没有互感现象出现，所以变压器仅工作于交流电路。

　　变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化。

二、理想变压器二、理想变压器

（ 1 ）不计漏磁不计漏磁，略去原、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。

（ 4 ）实际变压器（特别是大型变压器大型变压器）一般都可以看成是理想变压器。

（ 2 ）理想变压器的特点： a. 变压器铁心内无漏磁； b.原副线圈不计内阻，即不产生焦耳热不产生焦耳热。（ 3 ）因为不计一切磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率输入功率等于输出功率。

１、理想变压器物理意义１、理想变压器物理意义

所以：2

1

2

1

n

n

E

E

tnE

tnE

1211 、

（（ 11 ）电动势关系：）电动势关系： 由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中具有相同的 t ．根据法拉第电磁感应定律有：

２、理想变压器的工作规律２、理想变压器的工作规律

１．变压器的电动势、电压关系对有一个或几个副线圈的变压器都成立，而电流关系只适用于有一个副线圈的变压器，若为多个副线圈的变压器，电流和匝数的关系要从功率关系导出

需要注意：需要注意：

２．变压器的电动势关系，电压关系，电流关系是有效值（或最大值）间的关系，在某一瞬时其关系不成立．

３．变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率和频率，输入功率总等于输出的总功率，次级交变电流的频率总等于初级交变电流的频率．

点击上图链接原理分析点击上图链接原理分析

2211 EUEU 、2211 EUEU 、

a. 由于不计原、副线圈的电阻，因而 ：所以：

2

1

2

1

n

n

U

U

（（ 22 ）电压关系）电压关系

b.2

1

2

1

n

n

U

U 无论副线圈一端是空载还是有负载本式

都适用　　输出电压Ｕ２由输入电压Ｕ 1 和原副线圈的匝数比共同决定。c. 若变压器有两个副线圈，则有：

tn

U

n

U

n

U

3

3

2

2

1

1

n2> n1 时， U2>U1 ，这种变压器叫做升压变压器．

d.

n2< n1 时， U2<U1 ，这种变压器叫做降压变压器．

e.

（３）电流关系

1

2

2

1

1

2

2

1

1

2221121 n

n

I

I

n

n

I

I

U

UIUIUPP

　　不计电磁能损失，输入功率等于输出功率： P1=P2 ，

　　变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过电流大，应用较粗的导线绕制。（（ 33 ）电流关系）电流关系

即： U1I1= U2I2 　，

不计能量损失，则有Ｐ 1 ＝Ｐ 2 ，那么：

对于有多个副线圈的变压器，电流与匝数的关系： 332211 InInIn

１、自耦变压器 三、几种常用的变压器三、几种常用的变压器

（ 1 ）特点：铁芯上只有一个线圈，其中有一部分的线圈为原、副线圈共用。（ 2 ）自耦变压器可以降压，也可以升压。（ 3 ）调压变压器是一种自耦变压器。

2 ．互感变压器　　互感器也是一种变压器，它可以把不能直接测量的高电压，大电流变换成低电压、小电流后再测量。

　（ 1 ）电压互感器：把高电压变成低电压，变压比 U1 ／ U2 ，在电路中的连接如右图所示。

（ 2 ）电流互感变压器：把大电流变成小电流，变流比　Ｉ 1／Ｉ 2 ，在电路中的连接如下图所示。

例１：例１：如图，灯泡Ｌ 1 接在变压器的初级电路中，Ｌ 2 、Ｌ 3 、Ｌ 4 接在变压器的次级线圈中，变压器为理想电压，交变电流的电源电压为 U ，若Ｌ 1 、Ｌ 2 、Ｌ 3 、Ｌ 4 都是额定电压为Ｕ 0

的同种型号灯泡，（ 1 ）试讨论是否可能四个灯泡都正常发光？（ 2 ）当四个灯泡都正常发光时，电源电压Ｕ与灯泡额定电压Ｕ 0

有何关系？解：解：设每个灯泡的额定电流为Ｉ 0 ，次级电路中的三个灯泡并联，则Ｉ 2=3 Ｉ

0次级电功率： 00222 3 IUIUP 对理想变压器： 0021 3 IUPP 要使Ｌ 1正常发光： 01 II 则： 01 3UU 又：

2

1

2

1

U

U

n

n

当1

3

2

1 n

n时，四个灯泡都正常发光。 由变压器变化比　

　　　　 2

1

2

1

n

n

U

U

可得： 021 33 UUU Ｌ 1正常发光，则： 01 UU L 那么： 04UU 电源

变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈成，互感现象是变压器工作的基础 .对于理想变压器有：

1

2

1

2

2

121 n

n

U

U

I

IPP ，

小结：小结：

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