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高中物理变压器详解

来源:101教育网整理 2020-01-09 字体大小: 分享到:

  理想变压器是高中物理中的一个理想模型,它指的是忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器。下面来跟着101小编一起来学习一下这篇变压器吧。

  变压器

  1

  理想变压器的构造、作用、原理及特征

  构造:两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器。

  作用:在输送电能的过程中改变电压。

  原理:其工作原理是利用了电磁感应现象

  特征:正因为是利用电磁感应现象来工作的,所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压。

  2

  理想变压器的理想化条件及其规律

  在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后,由于电磁感应的原因,原、副线圈中都将产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律有:

  忽略原、副线圈内阻,有U1=E1,U2=E2

  另外,考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁,即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等,于是又有 ,由此便可得理想变压器的电压变化规律为。在此基础上再忽略变压器自身的能量损失(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分,分别俗称为“铜损”和“铁损”),有P1=P2 而P1=I1U1, P2=I2U2,于是又得理想变压器的电流变化规律为

  由此可见:

  (1)理想变压器的理想化条件一般指的是:忽略原、副线圈内阻上的分压,忽略原、副线圈磁通量的差别,忽略变压器自身的能量损耗(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别。)

  (2)理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式。

  3

  规律小结

  (1)熟记两个基本公式

  即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。

  ②P入=P出,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。

  (2)原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等

  (3)原副线圈中电流变化规律一样,电流的周期频率一样

  (4)公式

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