1.变压器的原理
(1)定义
在交变电流的传输过程中,能升高电压或降低电压的设备.
(2)构造
由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈构成.
①原线圈:与电源相连的线圈,也叫初级线圈,其两端电压叫输入电压.
②副线圈:与负载相连的线圈,也叫次级线圈,其两端电压叫输出电压.
(3)原理
互感现象是变压器的工作基础.原线圈中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势.
(4)作用
改变交变电流的电压,不改变交变电流的周期和频率.
为什么恒定电流不能利用变压器变压?
提示:通过电磁感应产生互感现象是变压器的工作基础,而恒定电流产生恒定磁场,不产生电磁感应现象,所以无法对直流电变压.
2.变压器的电压、电流与匝数的关系
(1)探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
①在该实验中,要探究的物理量是四个,即输入电压、输出电压、原线圈匝数和副线圈匝数,因此为了搞清关系,应该用控制变量法.
②猜想:线圈两端的电压与其匝数可能有什么关系?原、副线圈的匝数对副线圈两端的电压是否都有影响?
③设计实验方案:控制变量,分别探究.先保持原线圈的匝数不变,改变副线圈的匝数,研究对输出电压的影响;然后,再保持副线圈的匝数不变,改变原线圈的匝数,研究对输出电压的影响.
④进行实验,记录数据.
⑤分析数据,得出结论:原副线圈的电压之比,等于两个线圈的匝数之比.
(2)理想变压器电压跟匝数的关系:U1U2=n1n2(表达式).
(3)理想变压器电流跟匝数的关系:I1I2=n2n1(适用于只有一个副线圈的变压器).
(4)功率关系:对理想变压器而言,输入功率等于输出功率.