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:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。 2.原理:电流磁效应、电磁感应。
二、理想变压器几个基本关系
电压 U1n1= U2n2E=nΔΦ Δt电流 n1I1=n2I2 U1I1=U2I2 功率 P入=P出 能量守恒 关系式 依据 注意
?理想变压器关系式应用时的注意事项
电流关系式仅适用于一个副线圈的情况 理想变压器的变压关系是一个普适关系,而电流比
I1n2
=则不然,它只适用于副线圈仅有一个的I2n1
情况。而对副线圈有多个的情况则应根据功率关系P入=P出,即U1I1=U2I2+U3I3+…来找出各线圈间的电流关系。
三、特殊的变压器
[自耦变压器]
自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中的一部分作为另一个线圈,当交流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适用,如图所示。 如图所示~U1为输入端电压,ab端所接入的为整个线圈;~U2为输出端电压,cd端接入匝数可变线圈;其中bd端接同一根导线到自耦变压器上。 U1n1变压关系仍复合理想变压器:= ;n1I1=n2I2 ; P入=P出 U2n2[多副线圈变压器] 计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时,应注意三个关系: (1)电压关系:===… (2)电流关系:n1I1=n2I2+n3I3+… (3)功率关系:P1=P2+P3+… U1U2U3n1n2n3
[电压互感器和电流互感器]
电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈的连接 副线圈的连接 互感器的作用 利用的公式
并联在高压电路中 连接电压表 将高电压变为低电压 串联在交流电路中 连接电流表 将大电流变成小电流 U1n1= U2n2I1n1=I2n2 ?求解思路:对于副线圈有两个及以上的理想变压器,电压与匝数成正比是成立的,而电流与匝数成反比的规律不成立。但在任何情况下,电流关系都可以根据原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率即P入=P出进行求解。
四、理想变压器的动态分析
理想变压器动态分析的两种情况 (1)匝数比不变,负载变。如图所示:
U1n1
①U1不变,根据=,不论负载电阻R如何变化,U2不变。
U2n2②当负载电阻发生变化时,I2=
U2I1n2
变化,由于=,故I1发生变化。 RI2n1
③I2变化引起P2=U2I2变化,P1=P2,故P1发生变化。
(2)负载电阻不变,匝数比变。如图所示: ①U1不变,
n1U1n1
发生变化,根据=,U2变化。 n2U2n2
U2
发生变化。 R
②R不变,U2变化,故I2=③根据P2=
U22
,P2发生变化,再根据P1=P2,故P1变化。 R
④根据P1=U1I1,U1不变,故I1发生变化。