112 变压器的工作原理.docx

|U -;ZJzO "-TZV + 1二匚lj1/|，副绕组中U 2=11.2变压器的工作原理考纲要求：熟练掌握变压器变换电压、变换电流和变换阻抗的基本关系及其计算。教学目的要求：熟练掌握变压器变换电压、变换电流和变换阻抗的基本关系及其计算。 教学重点：变压器变换电压、变换电流和变换阻抗的基本关系及其计算。教学难点：变压器变换电压、变换电流和变换阻抗的基本关系及其计算。课时安排：4节 课型：复习如成教学过程：【知识点回顾】一、变换交流电压原绕组外加电压U1后产生，空载电流/河过线圈，产生磁动势 在其作用下，产 （设穿过磁路的主磁通中=）, 则在N1中产生自感电动势El1=，在N2中产生互感 电动势em2=。原绕组中U =1在忽略漏磁通的情况下:U=U 20磁动势平衡方程式：、变换交流电流（1） 变压器空载时，I2=0, U2=。（2） 电阻性负载和电感性负载，U2随I2的增加而，功率因数越低，U2下降就 越。（3） 电容性负载，U2随I2的增加而。2、电压变化率：。 U=。（ U 越越好）【课前练习】一、判断题1、 在变压器二次绕组中产生的电动势是互感电动势。（）2、 一个空载变压器，在变换电压的同时，也在变换电流。（）3、 变压器可以改变各种电源的电压。（）4、 变压器用作阻抗变换时，变压比等于一次、二次绕组阻抗的平方比。（）5、 一只440V / 220V的变压器，可用来把220V的交流电降到110V。（）6、 变压器接有负载时，随负载电流I2增大，变压器二次电压逐渐下降。（）7、 根据变压器的变压比公式：U N，此式中的U是变压器的满载电压。（）U N28、有一空载变压器，其原边额定电压为220V，原线圈电阻为10欧，则其空载电流为22A。（）10、变压器在工作过程中，一般认为不改变负载的性质。（）二、选择题 1、如图中，接有负载的理想变压器的初级输入阻抗是|Z1| = # =50Q，则变压器的匝数比1N1： N2 是（）A. 4:1 B. 2:1 C. 1： 4 D. 1： 22、如图所示，当开关S闭合，S2断开时，电流表读数为I2；当开关S1断开，$2闭合时， 电流表读数为【3，若I3： I2=16： 1，则N2： N3=（）A. 16:1 B. 1: 16 C. 4:1D.l:4第1题图第2题图3、 在变压器两端并联一合适的电容器，随着电容器容量的增加，变压器的端电压将（）A.基本不变B.逐渐减小C.逐渐变大D.在额定电压上下变化4、一负载Rl经过理想变压器接到信号源上，若变压器的变压比K=10，负载电阻Rl=8Q，使Rl获得最大功率，则信号源内阻R0为（）A. 80QB.0.08QC.8QD.800Q5、由变压器的主磁通=?成4.44 fN1U成可知原边电源电压的有效值和频率不变时，4.44 fN1随着副边负载的增加而增加 零则变压器铁心中的主磁通是（B.D.A.不随着副边负载的变化而变化C.随着副边负载的增加而增加6、某变压器额定电压U1n/U2n=220V / 110V，今电源电压为220V,欲将其输出电压升高到440V, 可采用 （）A将次级绕组接到电源上，由初级绕组输出B.将次级绕组匝数增加4倍C.将初级绕组匝数减少4倍D.将初级绕组匝数增加4倍7、一台变压器在维修时因故将铁芯截面减少了，其它数据不变，则励磁电流变化趋势是（）A.增加B.减小C.不变D.不定8、 将“50Hz、220 / 127V ”的变压器，接到“100Hz、220V”的电源上，铁心中的磁通将（）A.减小 B.增大C.不变 D.不能确定三、填空题1、 表达式E1/E2=N1/N2适用条件为，U1/U2=N1/N2的适用条件为,I,/I2=N2 / N1的适用条件为，|Z1 |/|Z2 |=ni/n2的适用条件为.2、 变比K=10的变压器，原绕组接上10V的直流电源，副绕组两端电压为，原绕组接上10V的交流电源，副绕组两端电压为，如果负载电阻Rl=2Q，那么原边的等效电阻为。3、 变压器的低压绕组导线直径，通过电流，绕组匝数较。4、有一变压器原绕组N2800匝，副绕组N2 =140匝，接在300伏的交流电源上，则变压器 的变压比K=，副边开路电压U20=。5、变压器原副绕组在电路上没有直接联系，而是通过方式把它们的电量联系起来。E1和E2虽然同是产生的感应电动势，但E1在原绕组起着 的作用，而e2在副绕组起着的作用。四、分析计算题1、如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比为4:1，导线AB在匀强磁场中作切割磁力线 运动，当安培表A1的读数为12毫安时，试分析安培表A2的读数。2、（2005单招考题）如图所示为两个照明电路，它们的变压器次级线圈的额定电压均为3V， 额定电流均为1mA，而负载分别为白炽灯泡HH2,且H1，H2的额定电压和额定电流分别为 6V、1mA和3V、2mA。负载HH2与变压器各应怎样连接？请直接在图中画出。【例题讲解】例1：把电阻R=8Q的扬声器，接于变压器的副边两端，变压器的原绕组匝数N500匝，副绕组匝数N2=100匝。求：（1）原绕组的等效阻抗Z,（2）如果变压器的原绕组接在电动势E=10V,内阻R2=200Q的信号源上，则扬声器的功 率和变压器的效率各为多少？（3）若不经过输出变压器而直接把扬声器接在上述信号源上，则扬声器的功率为多少？例2：如图所示，一电阻接1、2端时，A的读数为1A，接3、4端时A的读数为4A（1、3为 同名端）求n3/n2；（2）若将2、3相接，电阻接于1、4端，则电表A的读数为多少？【巩固练习】 1、如图所示为一电源变压器，一次（原边）绕阻为1000匝，接220V电压，二次（副边） 绕阻有两个线圈，一个电压为36V，接7W电灯，另一个电压为12V，接5W电灯。求：（1）一次绕阻中的电流* （2）两个二次绕阻的匝数。【课后练习】一、判断题1、铁心中的主磁通m决定了电源电压的有效值U电源频率f和原绕组匝数"。（）I N 12、公式寸=三产二，该公式是在忽略空载电流的情况下取得的，若变压器在空载或轻INK载下运行，该公式就不适用了。（）3、 由变压器的外特性可知变压器空载时输出电压最大。（）4、如果变压器原绕组的匝数增加一倍，而所加电压不变，则变压器励磁电流减半。（）5、 某变压器的额定频率为50Hz，用于25Hz的交流电路中能正常工作。（）6、如果变压器原绕组的匝数增加一倍，而所加电压不变，则变压器励磁电流减半。（）7、变压器原边外加电压与原边的感应电动势，在数值上几乎相等，而相位相差1800 （）二、选择题1、如图所示，变压器的变压比为2,初级为AB，次级为ab，接成如图所示电路，则ab间 的电压为（）A. 10VB. 20VC. 30V D. 40V2、如图所示，变压器的输入电压U 一定，两个二次绕组的匝数是N2和N3。当把电热器接a、 b，而c、d空载时，电流表读数是七；当把同一电热器接c、d，而a、b空载时，电流表读 数是I，则II： I=A.n2：n3；b.n3：n2；c.n22： n32d.n32：n223、（2004单招考题）如图（）所示电路中，正弦电源US的电动势为60V，R=10KQ ,RL=lOQ , 为使负载获得最大功率，变压器的变压比和a、b两端的等效电阻分别为（），1A. 31. 6、10KQB. 31.6、20KQC.lOO、lOKQD.、20KQ 31.6第1题图第2题图第3题图4、（2003单招考题）若变压器原边绕组的电压与频率不变，则变压器铁心中的磁通与以下 量的关系是（）A.随负载的增大而增加B.随副边绕组匝数增加而增加C.随副边绕组匝数减少而增加 D.不随负载的变化而变化5、 如图所示，为了使16欧的负载获得最大输出功率，应将它接在（）A.l、2端B. 2、3端C. 1、3端D.以上都行6、若变压器铁心中空气隙增大，当电源电压有效值和频率不变，则励磁电流应该（）A.减小 B.增加 C.不变D.零值三、填空题1、图示半波整流电路，已知=220巨sin（314t）V，负载电阻Rl的工作电流为30mA，则所 选用变压器的匝数比N1/N2=.2、 如图所示，cd端输入电阻Rcd=Q，ab端输入电阻Rab=一 kQ。第1题图第2题图3、有一台变压器，原边电压U1=380V，副边电压U2 =36V。在接有电阻负载时，测得副边 电流I2=5A，若变压器的效率为90%，则副边负载功率为P2=W，原边电流I1=A。4、某收音机的末级输出电阻为1OOQ，扬声器的电阻为4Q，为了达到阻抗匹配，该收音机 的输出变压器的变压比为。四、分析计算题1、-台理想变压器如图所示。(1) 试用“”标出各绕组的同名端；(2) 已知N1=N2=1500匝，额定电压均为110V, N3=300匝。若电源电压Ul=220V,则 副绕组应如何连接？此时N3端电压U3是何值？(3)若测得N4的端电压U4=10V，并将6和8相连，由5和7作副绕组输出端，则输出电 压U2为何值？2、两个理想变压器初级线圈都具有相同的匝数。作如图所示连接，转换开关S可顺次接通 “1”，“2”，“3”。电压比u2/u1O已知R4kQ，R2=1kQ。试求开关S处于“1”，"2”，“3”不同位置时3、如图所示输出变压器的副绕组有中间抽头，以便接8Q或3.5Q扬声器，两者都能达到 阻抗匹配，求n2： n3o4、一小型电站，发电机的端电压为250V，输出功率为75kW，输电线电阻为0.5欧。 若直接用250V低压输电，计算用户得到的电压和功率，并求线路的输电效率1 如果电站用1： 10的变压器升压后经同样的线路输电，再用适当的变压器降压，供给 用户，使用户的电器能正常工作(220V)，则所用的降压变压器的变压比为多少？