爱华网【本讲教育信息】
一. 教学内容：
变压器
1. 了解变压器的工作原理，掌握理想变压器的电压比公式和电流比公式。
2. 理解远距离输送交流电要用高电压. 能对简单的输电电路进行有关计算。
二. 知识归纳、总结：
1. 变压器：由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。
2. 理想变压器：变压器铁芯内无漏磁，原、副线圈不计内阻，即没有能量损失的变压器。
3. 变压器构造
闭合铁心，原线圈（初级线圈，一次线圈）n1匝，副线圈（次级线圈，二次线圈）n2匝
U1：输入电压 U2：输出电压
4. 工作原理
电磁感应原理
电能→磁场能→电能
5. 理想变压器的变压规律
（1）电压比：
升压变压器n2＞n1；降压变压器n2＜n1；
（2）能量关系：对理想变压器因不计能量损失，总有输入能量等于输出能量。
即： （2） 或 U1I1＝U2I2
（3）电流关系：
（4）频率关系：变压器不改变交变电流的频率，故有 f1＝f2
6. 几种常用的变压器
（1）自耦变压器
（2）互感器。利用变压器可以把高电压变为低电压、大电流变为小电流进行测量，既能保证测量人员的安全，同时解决了电表量程较小的矛盾。
7. 输电线路的构成：主要有发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器、用电器
8. 远距离输电如何减小电能损失：
（1）减少导线上的电阻
（2）减少输电线上的电流
【典型例题】
例1. 如图所示，理想变压器原副线圈分别接有相同的白炽灯，原副线圈匝数比为n1:n2＝2:1，电源电压为U，求B灯两端电压UB＝？
解：由原线圈的电路可知 U＝U1＋UA
根据变压器原副线圈电压比
U1＝2 U2＝2 UB
A、B两灯相同，则
UA＝ I1R
UB＝ I2R
原副线圈电流比I1/ I2＝1/2
由以上各式得 UB＝
例2. 如图所示，交流发电机电动势的有效值ε＝20V，内阻不计，它通过一个R＝6Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V，0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：
（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比；
（2）发电机的输出功率。
解：彩色小灯额定电流IL＝P/U＝1/24A
次级线圈总电流I2＝24IL＝1A
变压器输入功率等于
I1U1＝I2U2＝6W
变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得
ε＝U1＋I1R＝＋6I1
代入ε值解得I1＝1/3A（I1`＝3A应舍去，据题意是降压变压器，应I1＜I2）所以n1/n2＝I2/I1＝3/1
（2）发电机输出功率P＝I1ε6.67W
【模拟试题】
1. 在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示。当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220V上。现发现输出电压低于220V，下列措施不正确的是（ ）
A. P1不动，将P2向上移
B. P2不动，将P1向下移
C. 将P1向上移，同时P2向下移
D. 将P1向下移，同时P2向上移
2 .如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V，5W”，L4标有“5V，10W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1∶n2和ab间电压应为 （ ）
A. 2∶1，25V B. 2∶1，20V
C. 1∶2，25V D. 1∶2，20V
3. 在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定时，对于在输电线上损失的电功率，有如下四种判断
①和输送电线上电压降的平方成反比 ②和输送电压的平方成正比
③和输送电线上电压降的平方成正比 ④和输送电压的平方成反比
其中正确的是（ ）
A. ①和② B. ③和④ C. ①和④ D. ②和③
4. 如图所示，理想变压器原线圈输入交变电流i＝Imsinωt，副线圈接有一电流表和负载电阻R，电流表的示数为0.10A .在t＝T/4时（T为交变电流的周期），原线圈中的电流瞬时值为0.03A。由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为（ ）
A. 10∶3 B. 3∶10
C. 10∶3 D. 3∶10
5. 如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升.下列判断正确的是（ ）
A. 电动机两端电压为IR
B. 电动机消耗的功率为I2R
C. 原线圈中的电流为nI
D. 变压器的输入功率为UI/n
6. 理想变压器连接电路如图甲所示，当输入电压波形如图乙所示时，已知原、副线圈匝数比为10：1，电流表读数为2A，则
A. 电压表读数为28.2V B. 电压表读数为282V
C. 输入功率为56.4W D. 输入功率为40W
7. 甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为（ ）
A. 220V、220V B. 220V、110V
C. 110V、110V D. 220V、0
8. 发电站发电机端电压u＝5000sin314tV，输出功率5000kW，远距离输电线的电阻为80Ω，输电线上功率损耗要求不超过总功率的4%，则
（1）所用升压变压器的原、副线圈匝数比多大?
（2）到达用户区使用匝数比为192：1的降压变压器，对负载电阻为10Ω的用电器供电，最多可接这样的用电器几个?
【试题答案】
1. C 2. A 3. B 4. C
5. D 6. D 7. B 8. 1：20，192个
