變壓器高中物理?②升壓變壓器:n?>n?,副線圈兩端的電壓比原線圈兩端電壓高的變壓器.【注意】變壓器高壓線圈匝數多而導線細,低壓線圈匝數少而導線粗,這是高、低壓線圈最直接的區別方法.2.變壓器的功率關系對于理想變壓器,不考慮能量的損失,輸入功率等于輸出功率,即P?=P?.3.變壓器原、那么,變壓器高中物理?一起來了解一下吧。
理想變壓器是高中物理中的一個理想模型,它指的是忽略原副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器。下面來跟著我一起來學習一下這篇變壓器吧。
變壓器
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理想變壓器的構造、作用、原理及特征
構造:兩組線圈(原、副線圈)繞在同一個閉合鐵芯上構成變壓器。
作用:在輸送電能的過程中改變電壓。
原理:其工作原理是利用了電磁感應現象。
特征:正因為是利用電磁感應現象來工作的,所以變壓器只能在輸送交變電流的電能過程中改變交變電壓。
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理想變壓器的理想化條件及其規律
在理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓U1后,由于電磁感應的原因,原、副線圈中都將產生感應電動勢,根據法拉第電磁感應定律有:
忽略原、副線圈內阻,有U1=E1,U2=E2
另外,考慮到鐵心的導磁作用而且忽略漏磁,即認為在任意時刻穿過原、副線圈的磁感線條數都相等,于是又有 ,由此便可得理想變壓器的電壓變化規律為。在此基礎上再忽略變壓器自身的能量損失(一般包括線圈內能量損失和鐵芯內能量損失這兩部分,分別俗稱為“銅損”和“鐵損”),有P1=P2 而P1=I1U1, P2=I2U2,于是又得理想變壓器的電流變化規律為
由此可見:
(1)理想變壓器的理想化條件一般指的是:忽略原、副線圈內阻上的分壓,忽略原、副線圈磁通量的差別,忽略變壓器自身的能量損耗(實際上還忽略了變壓器原、副線圈電路的功率因數的差別。
中學階段所學的變壓器,指的是“理想變壓器”,理想的含義是:
第一,輸入變壓器的電功率,經過變壓后,沒有損失(相當于線圈電阻可以忽略),即輸入功率=輸出功率:P=P'
第二,在互感過程,沒有磁損失。即穿過每一匝線圈的磁通量都是一樣的,因此,每一匝磁通量的變化率都相等,從而推出,每匝產生的感應電動勢都相等。
根據這兩個理想化條件,就能推出一系列的結論:設原副線圈電壓分別為U、U',匝數n、n'——
第一,變壓公式(原理)據條件2,U=n(Δφ/Δt),U'=n'(Δφ/Δt)==》U:U'=n:n'
第二,若只有一個副線圈(中學題目大多數都是這種情況):P=P'==>UI=U'I'==>I:I'=n':n
變壓器一次測與二次測電壓之比與匝數比成正比,電流比與匝數比成反比。
變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯。對同一變壓器來說,輸出繞組的電壓、電流:電壓比等于匝數比。(匝數越多電壓越高)電流比等于匝數比的倒數。(匝數越多電流越小)或:電壓,正比于匝數。
電流比與匝數比推理
高中物理變壓器是理想變壓器,即不考慮能量傳送過程中的損耗,P1=P2。電壓與匝數之比為正比,U1/N1=U2/N2,又因為P1=U1I1,P2=U2I2。根據這四個等式就可以推算出I1/I2=N2/N1。
變壓器輸入和輸出功率是相等的,根據P=UI和電壓比等于砸數比,所以電流比等于砸數反比,匝數比=變比=電壓比=電流比=阻抗比(電流與電壓成反比)。
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自耦變壓器是根據電磁感應現象中的自感現象制成的,它主要作用調節電壓高低。因為感應電動勢的高低與線圈的匝數成正比例,所以整個線圈中的局部繞組產生的電動勢一定低于全部繞組產生的電動勢。
如果把局部繞組和全部繞組分別作為初級和次級,就構成了自耦變壓器。同樣,改變兩部分繞組的匝數比也就改變了變壓比。
擴展資料
自耦變壓器的特點
1、由于自耦變壓器的計算容量小于額定容量。所以在同樣的額定容量下,自耦變壓器的主要尺寸較小,有效材料(硅鋼片和導線)和結構材料(鋼材)都相應減少,從而降低了成本。
2、由于自耦變壓器的短路阻抗標幺值比雙繞組變壓器小,故電壓變化率較小,但短路電流較大。
3、由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯系,當高壓側過電壓時會引起低壓側嚴重過電壓。為了避免這種危險,一、二次都必須裝設避雷器,不要認為一、二次繞組是串聯的,一次已裝、二次就可省略。
4、在一般變壓器中。有載調壓裝置往往連接在接地的中性點上,這樣調壓裝置的電壓等級可以比在線端調壓時低。而自耦變壓器中性點調壓側會帶來所謂的相關調壓問題。因此,要求自耦變壓器有載調壓時,只能采用線端調壓方式。
參考資料來源:百度百科-自耦變壓器
以上就是變壓器高中物理的全部內容,分析:因為從變壓器到用戶的導線有電阻(設為R線),當每戶平均消耗的功率升高時,電路的總電流(設為I總)增大,導致輸電線上的電壓降(設為U線)升高,為了保證用電器兩端的電壓仍為220V,所以要改變變壓器的匝數比(設為n1:n2)使得輸出電壓(設為U出)升高 。解:∵原來的匝數比為165:6。