趣话高中物理选修3第5章交变电流第4节变压器.docx

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1、第4节变压器我们在城市或乡村，经常看到两个电线杆子中间有一个个头不小的铁家伙，有时会看到一个院落里面都是这些东西，而且大量的电线进出。这个就是变压器，是用来改变交变电流电压的设备。在一些电器中也会看到变压器的存在，如上一节提到的充电器。一般来说，变压器由两个线圈和一副铁芯组成。线圈用铜线绕制，用于输入的叫初级线圈或原线圈，用于输出的叫次级线圈或副线圈。有时可以一个原线圈带多个副线圈，也可以一个线圈有多个抽头，可以改变线圈的匝数。铁芯是环形的，由软磁性材料制成，为防止涡流，做成片状结构，用绝缘漆隔开，常见有以下两种结构。变压器的能量损耗主要有铜损（线圈电阻的发热）和铁损

2、（铁芯涡流及漏磁），但是一般变压器的效率还是比较高的。我们在高中阶段所学习的都是理想变压器，没有铜损和铁损，能量没有消耗。根据法拉第电磁感应定律E=n∆ΦΔt我们认为没有铁损，线圈中磁通量变化率是一样的，因此原副线圈的电压与线圈匝数成正比。原线圈的电压是由反电动势造成的，副线圈的电压是感应电动势造成的。设原线圈为1号，多个副线圈为2、3、4……，则有U1;U2;U3;……=n1;n2;n3……对于电流，对于只有一对原副线圈的变压器，由于理想变压器能量守恒，则有I1U1=I2U2I1;I2;=n2;n1对于多个副线圈的变压器有I1U1=I2U2+I3U3+I4U4+……

3、对于理想变压器，可以变电压，变电流，变相位，不变功率，不变频率（周期和角速度）、不变波形。对于变压器问题的计算，一般根据原线圈的电压，用匝数与电压成正比计算出副线圈的电压，根据欧姆定律等计算副线圈的电流或功率，根据两边功率相等计算原线圈的电流。输入和输出共用一个线圈的，称为自偶变压器，计算方法同上。2012年河北高考第17题.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的

4、功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A【解析】电压与匝数成正比，故U2=380V，由功率为2.0kW，原副线圈功率一样，可计算I=2000/220=9.1A，选项B正确。