选择性必修 第二册 · 人教版
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21 变压器原理与应用

免费读1257字2024-07-22

  老师:同学们好,今天我们学习变压器,请大家思考一个问题,大型发电机发出的交流电压为几万伏,远距离书店却需要几十万伏以上的电压,生活各种用电设备所吸电压也不相同。我们日常照明家用电器是220伏,在机床上的照明灯用的电压是安全电压36伏或者24伏。电视机想象管儿当中需要10千伏以上的电压,半导体收音机电源的电压一般不超过10伏,那么我们就需要改变这个电压,以适应各种不同的需要。

  老师:那么我们利用什么设备来实现各种不同需要的电压?我们用到的就是变压器,我这有几幅图片,这个是变电站的大型的变压器,这是接头的那种变压器,这个是电子设备里边的,比如这个半导体收音机里边的这个小型的变压器,这是我们用的充电用的那种变压器。那么变压器的构造主要由哪几部分构成?它的结构是什么样的?下面这个图是一个实验室里边儿的一个变压器,它是由闭合的铁芯、闭合的铁心和绕在铁心上的线圈两组线圈,这是这一个线圈和绕在铁芯上的线圈构成。示意图就是这样的,可以换成这样的,这是一个示意图,嗯,其中一个线圈儿与电源相连,把这个叫圆线圈儿,也叫初级线圈儿。另一个线圈与负载相连,把这个叫负线圈,也叫刺激线圈。在电路当中如果画电路图的话,我们就可以画成这样的,电路图的符号可以画成这样,这边是圆线圈,这边是复线圈,嗯,我们紧接着思考一下。

  老师:这是一个小实验,这是交流的电源,这一变压器接小灯泡开关闭合之后,小灯泡会发光,我们观察思考一下,发现变压器原腹线圈之间并未直接用导线连接,那么变压器是怎样传输电能的?思考一下这个问题。

  老师:在圆线条当中,接入的是大小方向都在变化的交流电,那么变化的这个交流电在铁心当中这个闭合的铁芯当中就形成了变化的磁茶,变化的磁场,激发不断变化的磁场,变化的磁场,然后在线圈当中就激发出了感应电动势,就产生了感应电动势。这样尽管两个线圈之间没有用导线直接相连,那么副线圈儿也能够输出电流,腹线圈也能够输出电脑。从能量的角度来看,电脑从圆线圈转化成磁场,能通过铁心传导到副线程。传导副线程,那么变压器通过闭合铁心,利用这种互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化。

  老师:我们所讨论的变压器是理想变压器,下面我们要讨论的变压器是理想变压器,那么什么样的变压器是理想变压器?如果没有漏磁,就是说那些磁感线都集中在闭合的铁心当中,不向外泄露线圈儿的电阻,不做考虑,那就不发热,也不做其他的损耗,就是其他的损耗也不计较,不计其他的损耗,这样的变压器就叫理想变压器。由于现在的材料和技术上采取了许多措施,实际当中的变压器它的效率都是比较高的,也就是说达到97%-99.5%,所以我们把它当成理想变压器来处理,这是没有问题的,这也是合理的。

  老师:那么下边我们就研究理想变压器,我们思考一下犁氧变压器的电压与它杂数之间存在着什么样的关系?离氧变压器的电压和它杂物之间存在什么样的关系?离氧

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