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变压器原理高中物理(高考物理变压器知识点)

发布时间:2023-06-11 08:16:02

星光电脑为您整理了变压器原理高中物理,还有高考物理变压器知识点和高中物理变压器详解,下面一起来看高中物理变压器的知识点吧。

变压器原理高中物理

高中物理变压器详解

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。下面来跟着我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

中,原线圈中U1、I1代入有效值时,副线圈对应的U2、I2也是有效值,当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时,副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值

(5)需要特别引起注意的是:

①只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有:

②变压器的输入功率由输出功率决定,往往用到:

即在输入电压确定以后,输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比,与原线圈匝数的平方成反比,与副线圈电路的电阻值成反比。

式中的R表示负载电阻的阻值,而不是“负载”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。实际上,R越大,负载越小;R越小,负载越大。这一点在审题时要特别注意。

(6)当副线圈中有二个以上线圈同时工作时,U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,但电流不可,此情况必须用原副线圈功率相等来求电流。

(7)变压器可以使输出电压升高或降低,但不可能使输出功率变大.假若是理想变压器.输出功率也不可能减少。

(8)通常说的增大输出端负载,可理解为负载电阻减小;同理加大负载电阻可理解为减小负载。

4

几种常用的变压器

(1)自耦变压器

图是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以升高电压。

调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB之间加上输入电压U1 。移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U2。

(2)互感器

互感器也是一种变压器。交流电压表和电流表都有一定的量度范围,不能直接测量高电压和大电流。用变压器把高电压变成低电压,或者把大电流变成小电流,这个问题就可以解决了。这种变压器叫做互感器。互感器分电压互感器和电流互感器两种。

①电压互感器

电压互感器用来把高电压变成低电压,它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接入交流电压表。根据电压表测得的电压U 2 和铭牌上注明的变压比(U 1 /U 2 ),可以算出高压电路中的电压。为了工作安全,电压互感器的铁壳和副线圈应该接地。

②电流互感器

电流互感器用来把大电流变成小电流。它的原线圈串联在被测电路中,副线圈上接入交流电流表。根据电流表测得的电流I 2 和铭牌上注明的变流比(I 1/I2),可以算出被测电路中的电流。如果被测电路是高压电路,为了工作安全,同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地。

习题演练

1. 一台理想变压器的输出端仅接一个标有“12V,6W”的灯泡,且正常发光,变压器输入端的电流表示数为0.2A,则变压器原、副线圈的匝数之比为( )

A.7∶2 B.3∶1 C.6∶3 D.5∶2

2. 如图所示,通过降压变压器将220 V交流电降为36V供两灯使用,降为24V供仪器中的加热电炉使用.如果变压器为理想变压器.求:

(1)若n3=96匝,n2的匝数;

(2)先合上K1、K3,再合上K2时,各电表读数的变化;

(3)若断开K3时A1读数减少220 mA,此时加热电炉的功率;

(4)当K1、K2、K3全部断开时,A2、V的读数。

习题解析

1.D

解析:因为,I2=P2/U2=6/12=0.5 A I1=0.2 A,所以 n1∶n2=I2∶I1=5∶2

2. (1)变压理的初级和两个次级线圈统在同一绕在同一铁蕊上,铁蕊中磁通量的变化对每匝线圈都是相同的.所以线圈两端的电压与匝数成正比.有

(2)合上K1、K3后,灯L1和加热电炉正常工作.再合上K2,灯L2接通,U1、n1和n3的值不变.故V读数不变.但L2接通后,变压器的输入、输出功率增大.故A1、A2读数增大.

(3)断开K3时,A1读数减少200mA,表明输入功率减少,减少值为ΔP=ΔIU=0.200×220=44W,这一值即为电炉的功率

(4)当K1、K2、K3全部断开时,输出功率为零,A2读数为零.但变压器的初级战线圈接在电源上,它仍在工作,故V读数为24V

高考物理变压器知识点

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。这次我在这里给大家整理了高考物理变压器知识点,供大家阅读参考。

目录

高考物理变压器知识点

学好物理的方法和技巧

物理大题答题方法

高考物理变压器知识点

一、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。

3、规律小结

(1)熟记两个基本公式

(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

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学好物理的 方法 和技巧

一、概念要清楚,规律要熟悉,基本方法要熟练。课本必须熟悉,知识点必须记得清楚,至少达到课本中的插图在头脑中有清晰的印象,不必要记得在第几页,但至少知道在左页还是右页,它是讲关于什么的知识点的,演示的是什么现象,得到的是什么结论,并能进行相关扩展领会。

二、独立完成一定量作业。要独立地(指不依赖同学和老师),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。把不会的题目搞会,并进行知识扩展识记,会收获颇丰。

三、重视物理过程,重视辅助作图。要对物理过程一清二楚,不管是理论过程,还是实践过程,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变 抽象思维 为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。

四、全力上课、专心听讲。上课要认真听讲,不走神。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固,尽量与老师保持一致、同步,学习规范。有不同看法下课后再找老师讨论,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有自己的东西,学得越多。

五、坚持做笔记。上课以听讲为主,还要有一个 笔记本 ,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经常看,要能做到爱不释手。

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物理大题答题方法

1.规范答题格式

做物理大题时,要慢审题快答题,有些学生题目还没有看清楚就急着答题,既浪费了时间又失了分。大题中包括实验题和计算题,作答时一定要按照各科的具体特点和要求规范书写,对于一些文字叙述的答案,写完后要读一下,看是否符合逻辑关系,是否简洁明了。

2.认真审题,不见句号不答题

审题时一定要通读全题,审出题干中的关键词和隐含的信息,准确找出答题的突破口和限制性条件。见到熟悉的内容和题型,不要盲目乐观,因为在高考试题中有原题的可能性很小,往往是材料熟悉,但出题的角度、方式会有很大变化,一定要认真分析,不要受原题的干扰,以避免失分;见到新题、难题,不要过分紧张,因为这些题对所有考生来说都新、都难,要相信材料再新,所考查的知识肯定是我们学过的,不要被新信息所蒙蔽。

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请问一下高中物理课本变压器原理是怎样说的?

Satons变压器主要应用电磁感应原理来工作。具体是:当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致,从而实现电压的变化。
这是百科上面的

高中物理变压器的知识点

变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1,U2=e2(原线圈物理量用下角标1表示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称变压器的变比。由上式可得U1/
U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。
进而得出:
U1/U2=N1/N2
在空载电流可以忽略的情况下,有I1/
I2=-N2/N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比,且相位差π。
进而可得
I1/
I2=N2/N1
理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗,其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高,可达90%以上。
高中阶段的变压器多为“理想变压器””,理想的含义是:
第一,输入变压器的电功率,经过变压后,没有损失(相当于线圈电阻可以忽略),即输入功率=输出功率:P=P'
第二,在互感过程,没有磁损失。即穿过每一匝线圈的磁通量都是一样的,因此,每一匝磁通量的变化率都相等,从而推出,每匝产生的感应电动势都相等。
根据这两个理想化条件,就能推出一系列的结论:设原副线圈电压分别为U、U',匝数n、n'——
第一,变压公式(原理)据条件2,U=n(Δφ/Δt),U'=n'(Δφ/Δt)==》U:U'=n:n'
第二,若只有一个副线圈(中学题目大多数都是这种情况):P=P'==>UI=U'I'==>I:I'=n':n

高中物理变压器原理?

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