高中物理知识点解析：深入理解5.4变压器
大家好，如果您还对高中物理知识点解析：深入理解5.4变压器不太了解，没有关系，今天就由本站为大家分享高中物理知识点解析：深入理解5.4变压器的知识，包括的问题都会给大家分析到，还望可以解决大家的问题，下面我们就开始吧！
理想变压器是高中物理中的一个理想模型。是指忽略初级、次级线圈的电阻和各种电磁能损耗的变压器。现实生活中，可以利用各种变压器轻松地将电能传输到较远的地区，实现能量的优化配置。在电能传输过程中，变压器发挥着重要作用，以实现可靠性、质量和经济性。
变压器
1理想变压器的结构、功能、原理及特点
结构：两组线圈（初级和次级线圈）绕在同一个封闭铁芯上，形成变压器。
作用：改变电能传输过程中的电压。
原理：其工作原理是利用电磁感应现象。
特点：由于它是利用电磁感应现象进行工作的，所以变压器在传输交流电能的过程中只能改变交流电压。
理想变压器的理想条件和规则
在理想变压器的初级线圈两端施加交流电压U1后，由于电磁感应的作用，在初级和次级线圈中都会产生感应电动势。根据法拉第电磁感应定律：
忽略原、副线圈内阻，U1=E1，U2=E2
另外，考虑铁芯的导磁率并忽略漏磁，认为任意时刻经过初级和次级线圈的磁感应线数量相等，因此有
，由此可得理想变压器的电压变化规律为
.在此基础上，忽略变压器本身的能量损耗（一般包括线圈中的能量损耗和铁芯中的能量损耗，俗称“铜损”和“铁损”），有P1=P2且P1=I1U1 ，P2=I2U2 ，所以理想变压器的电流变化规律为
可见：
(1)理想变压器的理想化条件一般是指：忽略原、次级线圈内阻上的分压、忽略原、次级线圈之间的磁通量差、忽略变压器的能量损耗本身（实际上也忽略了变压器的原线圈和次级线圈）。次级线圈电路功率因数的差异）。
（2）理想变压器定律本质上是法拉第电磁感应定律和上述理想条件下能量转换守恒定律的新表现。
规则概要
(1)熟记两个基本公式
即对于同一变压器的任意两个线圈，电压与匝数成正比。
P in=P out，即无论有多少个次级线圈工作，变压器的输入功率始终等于所有输出功率之和。
(2)经过初级和次级线圈各匝的磁通变化率相等
(3)初级和次级线圈中的电流变化相同，电流的周期频率相同。
(4) 公式
式中，当初级线圈中的U1、I1代入有效值时，次级线圈中对应的U2、I2也为有效值。当初级线圈中的U1和I1为最大值或瞬时值时，次级线圈中的U2和I2也对应于最大值。值或瞬时值
(5)需要特别注意的是：
仅当变压器只有一个次级线圈工作时，有：
变压器的输入功率由输出功率决定，常用：
即输入电压确定后，输入功率和初级线圈电压与次级线圈匝数的平方成正比，与初级线圈匝数的平方成反比，与初级线圈的电阻值成反比。次级线圈电路。
式中的R代表负载电阻的阻值，而不是“负载”。 “负载”代表次级线圈所连接用电器的实际功率。事实上，R越大，负载越小； R越小，负载越大。复习题时要特别注意这一点。
(6)当次级线圈中有两个以上线圈同时工作时，U1:U2:U3=n1:n2:n3，但电流不能
，在这种情况下，必须使用初级和次级线圈的相等功率来计算电流。
(7)变压器可以提高或降低输出电压，但不能提高输出功率。如果是理想变压器。降低输出功率也是不可能的。
（8）一般来说，增大输出负载可以理解为减小负载电阻；同样，增加负载电阻可以理解为减少负载。
几种常用的变压器
(1)自耦变压器
图为自耦变压器原理图。这种变压器的特点是铁芯上只有一个线圈。如果将整个线圈作为初级线圈，仅使用部分次级线圈，则可以降低电压；如果将线圈的一部分作为初级线圈，将整个线圈作为次级线圈，则可以提高电压。
调压变压器是自耦变压器的一种，其结构如图所示。线圈AB缠绕在圆形铁芯上。在AB之间添加输入电压U1。通过移动滑动触头P的位置可以调节输出电压U2。
(2) 变压器
变压器也是变压器的一种。交流电压表和电流表有一定的测量范围，不能直接测量高电压和大电流。这个问题可以通过使用变压器将高电压变成低电压，或者将大电流变成小电流来解决。这种变压器称为互感器。变压器分为电压互感器和电流互感器两种。
电压互感器
电压互感器用于将高电压变换为低电压。其初级线圈并联在高压电路中，次级线圈连接交流电压表。根据电压表测得的电压U 2 和铭牌上标明的变压比(U 1 /U 2 )，即可计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二次线圈应接地。
电流互感器
电流互感器用于将大电流转换为小电流。其初级线圈串联在被测电路中，次级线圈连接交流电流表。根据电流表测得的电流I 2 和铭牌上标明的电流换算比（I 1/I2），即可计算出被测电路中的电流。如果被测电路为高压电路，为了工作安全，电流互感器的外壳和次级线圈也必须接地。
练习练习
1、理想变压器的输出端只接一个标有“12V、6W”的灯泡，就可以正常发光。变压器输入端表示的电流为0.2A，则变压器原、副边线圈匝数比为（ ）
2、如图所示，220V交流电源通过降压变压器降为仪器内两个灯的36V和加热炉的24V。如果变压器是理想变压器。求：
（1）若n3=96匝，则n2的匝数；
(2)先闭合K1、K3，再闭合K2时各表头读数的变化；
(3)如果K3断开时A1读数减少220mA，则此时加热电炉的功率；
(4) 当K1、K2、K3全部断开时，A2、V的读数。
练习分析
分析：因为，I2=P2/U2=6/12=0.5 A I1=0.2 A，所以n1:n2=I2:I1=5:2
2、（1）电压互感器的一次、二次线圈绕在同一铁芯上。线圈每匝铁芯中磁通量的变化是相同的。所以线圈两端的电压与匝数成正比。有
(2)闭合K1、K3后，灯L1和加热炉工作正常。再次关闭K2，灯L2点亮，U1、n1、n3的值保持不变。因此，V 读数保持不变。但L2导通后，变压器的输入输出功率增大。因此，A1和A2的读数增加。
(3)当K3断开时，A1读数减少200mA，表明输入功率减少。减少值为P=IU=0.200220=44W。这个数值就是电炉的功率
(4)当K1、K2、K3全部断开时，输出功率为零，A2读数为零。但变压器的初级线圈已连接到电源，并且仍在工作，因此V读数为24V
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用户评论
这篇文章给了我深入的理解，5.4变压器真是神ALSE！
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5.4变压器确实很有用，但文中描述了什么是主和辅磁场？
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文中的示例图片很清晰，5.4变压器工作原理真是令人印象深刻！
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作者写得很好，但是5.4变压器的应用有哪些？
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