一、理想变压器
1、构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的.
(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈.
(2)副线圈:与负级连接的线圈,也叫次级线圈.
2、原理:变压器的原理电磁感应(互感现象)。
当原线圈上加交流电压U1时,原线圈产生交变电流,在铁芯中产生交变的磁通量,在副线圈中产生感应电动势U2,如果副线圈闭合,则产生感应电流。
3、理想变压器的规律:
理想变压器:没有能量损失,没有磁通量损失。
(1)功率关系:P入=P出.
(2)电压关系:
①只有一个副线圈时:U1/n1=U2/n2
②有多个副线圈时:U1/n1=U2/n2=U3/n3=….
(3)电流关系:
①只有一个副线圈时:I1/I2=n2/n1.
②由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时:U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn.
(4)频率关系:原、副线圈中电流的频率相等。
4、理想变压器物理量的决定
(1)电压制约:副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定,即U2=U1n2/n1(原制约副)。
(2)功率制约:副线圈中的功率P2由用户负载决定,原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定,即P1=P2(副制约原)。
(3)电流制约:原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定,即I1=I2n2/n1(副制约原)
(4)频率制约:副线圈电压的频率由原线圈电压频率决定,f副=f原(原制约副)。
二、理想变压器的动态分析.
1.分清不变量和变量,弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系,利用闭合电路欧姆定律,串、并联电路特点进行分析判定.
由电压关系得到副线圈电压U2,然后确定副线圈电流I2,功率P2,然后求得原线圈电流I1、功率P1。
2.分析该类问题的一般思维流程是:
3.几种常用的变压器
(1)自耦变压器
特点:只有一个线圈,三个抽头,可升压,可降压。
(2)调压变压器
特点:属于自耦变压器,但是电压可以连续调节。
(3)互感器
①电压互感器(图甲):用来把高电压变成低电压。
②电流互感器(图乙):用来把大电流变成低电流。