2.當(dāng)理想變壓器副線圈空載時,副線圈的 ( )
A.負(fù)載電阻為0 B.輸出電流為0
C.兩端電壓為0 D.輸出功率為0
1.理想變壓器的原線圈的匝數(shù)為110匝,副線圈匝數(shù)為660匝,若原線圈接在6 V的電池上,則副線圈兩端電壓為 ( )
A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V
理想變壓器基本規(guī)律
[例1]一個正常工作的理想變壓器的原副線圈中,下列的哪個物理量不一定相等 ( )
A.交流的頻率 B.電流的有效值
C.電功率 D.磁通量變化率
理想變壓器的綜合應(yīng)用
[例2]如圖所示為一理想變壓器,K為單刀雙擲開關(guān),P為滑動變阻器的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,則 ( )
A.保持U1及P的位置不變,K由a合到b時,I1將增大
B.保持U1及P的位置不變,K由b合到a時,R消耗功率減小
C.保持U1不變,K合在a處,使P上滑,I1將增大
D.保持P的位置不變,K合在a處,若U1增大,I1將增大
[例3]如圖所示,接于理想變壓器的四個燈泡規(guī)格相同,且全部正常發(fā)光,求三個線圈的匝數(shù)比n1∶n2∶n3.
3.理想變壓器:沒有能量損失的變壓器,是理想化模型。有
P輸出=P輸入
2.變壓器可改變交變電的電壓和電流,利用了原副線圈的互感現(xiàn)象。
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容:
1.變壓器主要由鐵芯和線圈組成。
1.變壓器的原理
思考與討論:
按上圖所示連接好電路,接通電源,觀察燈泡是否發(fā)光。
兩個線圈并沒有直接接觸,燈泡為什么亮了呢?這個實驗說明了什么?
當(dāng)一個線圈中同交變電流時,變化的電流產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場在另一個線圈中激起感生電場,從而產(chǎn)生感生電動勢,燈泡中有了感應(yīng)電流,故燈泡發(fā)光。
實驗說明,通過互感現(xiàn)象,電源的能量可以從一個線圈傳輸給另一個線圈。
變壓器就是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈構(gòu)成的。
一個線圈跟電源連接,叫原線圈(初級線圈),另一個線圈跟負(fù)載連接,叫副線圈(次級線圈)。兩個線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。
畫出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號,如下圖所示:
互感現(xiàn)象時變壓器工作的基礎(chǔ)。在原線圈上加交變電壓U1,原線圈中就有交變電流,它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量。這個交變磁通量既穿過原線圈,也穿過副線圈,在原、副線圈中都要引起感應(yīng)電動勢。如副線圈是閉合的,在副線圈中就產(chǎn)生交變電流,它也在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量,在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動勢。副線圈兩端的電壓就是這樣產(chǎn)生的。所以,兩個線圈并沒有直接接觸,通過互感現(xiàn)象,副線圈也能夠輸出電流。
變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)有何關(guān)系呢?下面我們通過實驗來探究。
目的:探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系
器材:可拆變壓器,學(xué)生電源,多用電表,導(dǎo)線若干
實驗步驟:
(1)按圖示電路連接電路
(2)原線圈接低壓交流電源6V,保持原線圈匝數(shù)n1不變,分別取副線圈匝數(shù)n2=n1,n1,2 n1,用多用電表交流電壓檔分別測出副線圈兩端的電壓,記入表格。
(3)原線圈接低壓交流電源6V,保持副線圈匝數(shù)n2不變,分別取原線圈匝數(shù)n1=n2,n2,2 n2,用多用電表交流電壓檔分別測出副線圈兩端的電壓,記入表格。
U1=6V
實驗次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
原線圈匝數(shù)n1 |
n1 |
n1 |
n1 |
n2 |
n2 |
n2 |
副線圈匝數(shù)n2 |
n1 |
n1 |
2 n1 |
n2 |
n2 |
2 n2 |
副線圈輸出電壓U2 |
|
|
|
|
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結(jié)論 |
|
(4)總結(jié)實驗現(xiàn)象,得出結(jié)論。
(2)注意人身安全。只能用低壓交流電源,電源電壓不能超過12V
(3)使用多用電表交流電壓檔測電壓時,先用最大量程測試,然后再用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量。
在實際應(yīng)用中,常常需要改變交流的電壓.大型發(fā)電機發(fā)出的交流,電壓有幾萬伏,而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬伏的電壓。各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機等家用電器需要220 V的電壓,機床上的照明燈需要36 V的安全電壓。一般半導(dǎo)體收音機的電源電壓不超過10 V,而電視機顯像管卻需要10000 V以上的高電壓。交流便于改變電壓,以適應(yīng)各種不同需要。變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)變壓器的有關(guān)知識。
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