2017-2018高中物理(粤教)选修3-2 第二章 交变电流 第六节 变压器
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第六节 变压器

[学习目标] 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器,理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系,并能推导出原、副线圈的电流关系.

一、变压器的原理及电压与匝数的关系

[导学探究] 如图1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,接通电源,小灯泡能发光.

图1

(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的输出电压相等吗?

答案 (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,在右线圈中会产生感应电动势,右线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光.

(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率都相同,若左边匝数为n1,则U1=E1=n1.若右边匝数为n2,则U2=E2=n2,故有=;若忽略左边线圈的电阻则有U1=U电源,这样看来只要n1≠n2,小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.

[知识梳理] 变压器的工作原理及电压与匝数的关系:

(1)互感现象是变压器工作的基础.因此变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用.(后两空填"变化"或"恒定")

(2)变压器中的电压与匝数的关系: