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第三节 变压器
核心素养点击
;一、认识变压器
1.填一填
(1)变压器:用于改变交流电压的设备。
(2)构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈组成的,其中闭合铁芯由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成,线圈用绝缘导线绕成。与电源连接的线圈称为 ,也称为 ;与负载连接的线圈称为 ,也称为 。;(3)变压器原理图及符号
①原理图:
②符号:
;(4)原理:变压器工作的基本原理是 现象。在原线圈上加交变电压,原线圈中的交变电流在铁芯中产生变化的磁通量,这个变化的磁通量不仅穿过原线圈,也穿过副线圈,并在副线圈中产生相应的 。如果在副线圈两端接入负载构成闭合回路,回路中就会形成交变电流。
2.判一判
(1)变压器的原、副线圈没有导线连接,副线圈不能输出电流。 ( )
(2)变压器的两个线圈之间是通过磁场联系在一起的,两个线圈间是绝缘的。( )
(3)原、副线圈都绕在同一闭合铁芯上。 ( )
;3.想一想
如果把变压器接入直流电路,变压器能起到变压作用吗?
提示:变压器是依据电磁感应工作的,因此只能工作在交流电路中,如果变压器接入直流电路,原线圈中的电流不变,在铁芯中不会引起磁通量的变化,就没有互感现象出现,变压器就起不到变压作用。;升高;×;3.选一选
理想变压器的原线圈匝数不变,原线圈接入电压有效值恒定的交流电,则副线圈的 ( )
A.匝数越少,输出电压越高
B.匝数越多,输出电压越高
C.输出功率比输入功率小
D.输出功率比输入功率大
解析:原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比,分析可知选项A错误,B正确;理想变压器的输入功率和输出功率相等,选项C、D错误。
答案:B ;探究(一) 理想变压器的原理及基本规律
[问题驱动]
如图所示,把两个没有导线相连的线圈套在同一
个闭合铁芯上,一个线圈(原线圈)通过开关可以连接
到交流电源的两端,另一个线圈(副线圈)连到小灯泡
上。连接电路,闭合开关,小灯泡能发光。
(1)两个线圈并没有连接,小灯泡为什么会发光?
(2)小灯泡两端的电压与学生电源???输出电压相等吗?
(3)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗?;提示:(1)当左边线圈加上交流电压时,左边线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生周期性变化的磁场,根据法拉第电磁感应定律知,在右边线圈中会产生感应电动势,右边线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光。
(2)不相等。
(3)不发光。
;【重难释解】
1.工作原理
;2.理想变压器的四个基本关系
;续表;典例1 (多选)如图,将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是 ( )
A.变压器输入功率为484 W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3;【素养训练】
1.关于变压器,下列说法正确的是 ( )
A.变压器的工作原理是电磁感应
B.一切变压器的工作基础都是互感现象
C.各种电流接入变压器的输入端,变压器都能持续正常工作
D.变压器可以改变电流的频率
;解析:变压器之所以能变压,是因为原线圈接交流电源时,有交变电流流过原线圈,引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化,在原、副线圈中都产生了感应电动势,所以变压器的工作原理是电磁感应,所以选项A正确;有一种变压器叫自耦变压器,它只有一个线圈绕在铁芯上,但有三个抽头,可升压、也可降压,这种变压器的工作基础是自感,也就是说,当变压器是利用两个线圈变压时,其工作基础是互感,当变压器是利用一个线圈变压时,其工作基础是自感,所以选项B错误;变压器要想持续正常工作,原线圈必须接交变电流,选项C错误;变压器不能改变电流的频率,选项D错误。
答案:A ;2.(2022·北京高考)某理想变压器的原线圈接在220 V的正弦交流电源上,副线圈
输出电压为22 000 V,输出电流为300 mA。该变压器 ( )
;探究(二) 变压器工作时的制约关系及动态分析
[问题驱动]
为保证用户电压稳定在220 V,变压器需要适时进行调压,
如图为调压变压器示意图。保持输入电压U1不变,当滑动接头
P上下移动时可改变输出电压。
(1)若用户两端电压减小,为使用户电压稳定在220 V,滑动接头P应向哪移动?
(
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