变压器原理
变压器的工作原理公式
变压器的工作原理公式
变压器的工作原理公式如下：
根据法拉第电磁感应定律，在一个线圈中引入交变电流时，会在另一个相邻的线圈中产生电动势。
这是因为交变电流会产生交变磁场，交变磁场会穿过相邻线圈，并引起感应电动势。
变压器中的线圈分为两部分，一部分称为初级线圈，另一部分称为次级线圈。
初级线圈接入交流电源，交流电流通过初级线圈产生交变磁场。
次级线圈绕在初级线圈附近，交变磁场通过次级线圈，从而在次级线圈中激发感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
磁通量的变化率取决于初级线圈中的电流变化率。
根据欧姆定律，初级线圈中的电流变化率与电压的变化率成正比。
因此，变压器的工作原理可以用以下公式表示：
V1 / V2 = N1 / N2
其中，V1和V2分别表示初级线圈和次级线圈中的电压，N1和N2分别表示初级线圈和次级线圈的匝数。
这个公式被称为变压器的电压比公式，它说明了变压器中的电压变化与线圈匝数的关系。
根据这个公式，当初级线圈的匝数大于次级线圈的匝数时，变压器被称为 step-up 变压器，电压
升高；当初级线圈的匝数小于次级线圈的匝数时，变压器被称为 step-down 变压器，电压降低。
简述变压器的工作原理
简述变压器的工作原理变压器是一种常见的电力设备，它在电力系统中起着至关重要的作用。
它主要通过电磁感应原理来实现电压的变换。
变压器主要由铁芯和绕组组成，其中铁芯起着传导磁场、增加感应电动势的作用，绕组则是用来传输电能的。
接下来，我将简要介绍一下变压器的工作原理。
首先，当变压器的初级绕组通以交流电流时，它会在铁芯中产生交变磁通。
这个交变磁通会穿过次级绕组，从而在次级绕组中感应出交变电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，因此当初级绕组中的电流发生变化时，次级绕组中就会感应出相应的电动势，从而实现电压的变换。
其次，根据能量守恒定律，变压器中的功率输入等于输出，即功率守恒。
根据功率的定义，功率等于电压乘以电流，因此当变压器的电压发生变化时，电流也会相应地发生变化，以保持功率的平衡。
这也是变压器能够实现电压变换的基本原理。
另外，变压器的工作原理还涉及到磁通的闭合和传导。
铁芯的存在可以有效地传导磁场，从而增加磁通的传导效率。
此外，变压器的铁芯通常采用硅钢片制成，这是因为硅钢片具有较高的导磁性能和低的磁滞损耗，能够有效地减小铁芯的磁滞损耗和涡流损耗，提高变压器的工作效率。
最后，需要指出的是，变压器的工作原理也与匝数的比值有关。
根据变压器的匝数比公式，变压器的变比与初级匝数与次级匝数的比值成正比。
因此，通过合理设计变压器的绕组匝数，可以实现不同电压等级之间的变换，满足不同电气设备的需求。
综上所述，变压器的工作原理是基于电磁感应原理，通过磁场的感应和电动势的变化来实现电压的变换。
同时，变压器的工作原理还涉及到能量守恒、磁通的传导和匝数比等因素。
通过合理设计和制造，变压器能够实现不同电压等级之间的变换，并在电力系统中发挥着重要的作用。
变压器的工作原理
此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。
第一节 变压器的工作原理 分类及结构
三.变压器的结构简介
1.铁心 • 铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量
较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm,表面涂有绝缘漆 的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 • 铁心分为铁心柱和铁轭俩部分，铁心柱套有绕组； 铁轭闭合磁路之用 • 铁心结构的基本形式有心式和壳式两种
• 与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次 绕组 用U2，I2，E2 ，N2表示。
• 同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为 Fm ,该磁通量称为主磁通
• 请注意 图3-1 各物理量的参考方向确定。
第一节 变压器的工作原理 分类及结构
• 2.理想变压器 • 不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系数 K=1 的变
控制变压器
第一节 变压器的工作原理 分类及结构
• 1.变压器 ---- 静止 的电磁装置
• 变压器可将一种电压 的交流电能变换为同 频率的另一种电压的 交流电能
• 电压器的主要部件是 一个铁心和套在铁心 上的两个绕组。
•变压器原理图（图3-1）
第一节 变压器的工作原理 分类及结构
• 与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次 绕组 用U1 ，I1，E1，N1表示，
•
第一节 变压器的工作原理 分类及结构
二.变压器的分类 1.变压器按用途一般分为电
力变压器和特种变压器 两大类 • 电力变压器可分为: 升压 变压器、降压变压器、配 电变压器、联络变压器等
电力变压器外形
第一节 变压器的工作原理 分类及结构
变压器讲解
阻抗电压和负载损耗: 双绕组变压器当一个绕组短接（一般为二次侧）另一绕组流 通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常阻抗电压以额定 电压百分比表示 Uz%=(Uz/UN)*100% 一个绕组短接（一般为二次）。另一绕组流通额定电流时所 汲取的有功功率称为负载损耗PR. 负载损耗＝最大一对绕组的电阻损耗＋附加损耗 附加损耗包括绕组温度损耗，并绕导线的环流损耗，结构损 耗和引线损耗，其中电阻损耗也称为铜耗。
发电机并、解列前为何必须投入主变中性点 接地刀闸？ 1、主变为分级绝缘，中性点绝缘薄弱 2、并网时，开关三相分、合闸的非同期性， 主变中性点会有一定的冲击电压 3、所以合上主变中性点接地刀闸，在于保护 中性点绝缘。 一般来说220kV以上的主变中性点都是直接 接地的
额定电流： 变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额 定电压及相应的系数（单相为1，三相为根号3）,而并得的 电流经绕组线端的电流。是指线电流。 空载电流和空载损耗: 空载电流是指当向变压器的一个绕组（一般是一次侧绕 组）施加额定频率的额定电压时，其它绕组开路，流经该绕 组线路端子的电流，称为空载电流I。 通常Io以额定电流的 百分数表示：Io%=(Io/IN) *100= 0.1~3% 空载电流的有功分量Ioa是损耗电流，所汲取的有功功率 称空载损耗Po，即指当以额定频率的额定电压施加于一个绕 组的端子上，其余各绕组开路时所汲取的有功功率。忽略空 载运行状态下的施电线绕组的电阻损耗时又称铁损。因此， 空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗。
1、变压器在运行中发生不正常的温升，应如 何处理？ 2、变压器不允许反送电？ 3、取油样用不用退出瓦斯保护？ 4、新变压器或大修后的变压器,为什么正式投 运前要做冲击试验?一般冲击几次? 5、发电机并、解列前为何必须投入主变中性 点接地刀闸？ 6、取油样用不用退出瓦斯保护？
变压器的工作原理高中物理
变压器的工作原理1. 引言变压器是电路中常见的电器设备，它可以改变交流电的电压大小。
在高中物理学习中，我们经常接触到变压器，本文将深入探讨变压器的工作原理。
2. 变压器的结构一个基本的变压器由两个线圈（绕组）和铁芯组成。
有两种线圈：一个是输入线圈，通常被称为初级线圈；另一个是输出线圈，通常称为次级线圈。
铁芯则用来连接两个线圈，并传递磁场。
3. 工作原理3.1. 麦克斯韦-安培定律根据麦克斯韦-安培定律，通过一定的导体中的任何闭合路径上的电流总和等于该路径上包围的磁通量的变化率。
这一定律解释了变压器中的电磁感应现象。
3.2. 原理当交流电流流过初级线圈时，产生一个交变磁场，这个磁场会穿越到次级线圈，从而诱导出次级线圈中的感应电动势。
根据感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
通过这种方式，变压器可以实现电压的升降。
4. 变压器的应用4.1. 调压变压器可以用来调整电力系统中的电压，使电压适合于传输、分配和使用。
4.2. 电力传输在电力传输中，变压器被用来升高或降低输送电压，以减少电能损耗。
4.3. 电力分配在电力分配系统中，变压器用来将高电压的电流转变为低电压的电流，方便用户使用。
5. 总结变压器是电路中不可或缺的设备之一，它通过电磁感应的原理实现了电压的升降，广泛应用于电力系统中。
在学习变压器的工作原理时，了解其结构与原理，可以更好地理解电路中的电磁现象。
希望本文能帮助您更深入地了解变压器的工作原理。
以上就是关于变压器工作原理的介绍，希望可以对您有所帮助。
变压器的工作原理
• 单相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ U1N
I2N = S N/ U2N
• 三相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ 3U1N (4).额定频率
I2N = S N/ 3 U2N
• 我国工业用电频率为 50 HZ
变压器变比
• 当一次绕组上加上额定电压 U1N 时，一般规定此时二 次绕组开路电压将是额定电压 U2N ，因此可以认为， 变压器的电压比就是匝数比
• 1、 油浸自冷 • 31500kVA及以下、35kV及以下的产品； • 50000kVA及以下、110kV产品。 • 2 、油浸风冷 • 12500kVA～63000kVA、35kV～110kV
产品； • 75000kVA以下、110kV产品； • 40000kVA及以下、220kV产品。
• 3、 强迫油循环风冷 • 50000～90000kVA、220kV产品。 • 4 、强迫油循环水冷 • 一般水力发电厂的升压变220kV及以上、
绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电 流线圈阻抗很小，工作时电流互感器二次回路接近短路状态。
电流互感器的变流比Ki用表示，则
• 式中，I1N、I2N分别为电流互感器一次侧和二次侧的额定电流值， N1、N2为其一次和二次绕组匝数。变流比一般表示成如100/5A形 式。
（2） 电流互感器种类和型号
4.变压器的额定值
(1).额定容量 S
• 变压器视在功率的惯用数值，以 VA，KVA，MVA 表示
(2).额定电压 U
• 变压器各绕组在空载额定分接下端子间电压的保证值，对 于三相变压器额定电压系指线电压，以 V 或 KV 表示
(3).额定电流 I
变压器基本知识介绍
2.1 一层密绕：布线只占一层，紧密的线与线间没有空隙，整 齐不可交叉堆积(如图6.1)
高频变压器制作方法
2.2 均等绕：在绕线范围内以相等的间隔进行绕线；间隔误差在20% 以内算合格(如图6.2)
2.3 多层密绕：在一个绕组一层无法绕完，必须绕至第二层或二层以 上
低频类变压器制作方法介绍
三、 配线
低频有针脚式和引脚式两种，其配线方法也不 相同（详情参见作业指导书）
低频类变压器制作方法介绍
四、 焊 锡
1. 操作步骤 1.1 将Pin 脚沾适量助焊剂。 1.2 焊锡：将脚插入锡槽，深度如下图所示。 1.3 焊锡后不得有漏焊、虚焊现象且焊锡光亮 2. 注意事项 2.1 焊锡时部间约为2-3秒，如果线包接有保险丝，不可焊得太久 2.2 焊温（作业指导书要求） 2.3 锡温需每隔两个小时测试并记录
变压器材料介绍
三、胶带（Tape）
2.高压测试：在测试条件AC4.0KV,50Hz 1mA 1min 下，将3圈胶 带均匀缠绕在导电圆棒上，使胶带与圆棒紧密接触，高压表 笔一支接圆棒，另一支接触胶带表面，胶带不击穿。
变压器材料介绍
四、漆包线（WIRE）
1.漆包线是一条铜线（或导体）经由处理将凡立水被覆在铜线 表面，由于凡立水有绝缘功能，此时铜线经由缠绕变成线圈， 即可用于电磁感应的各种应用 2.我们常用的漆包线：直焊性聚氨酯漆包线（QA）、聚酯漆包 线（QZ）、聚胺基甲酸脂漆（UEW）、聚脂瓷漆包线（PEW）等 3.漆包线耐热等级分为：A级（105°C）、E级（120°C）、B 级（130°C）、F级（155°C）、H级（180°C） 4.漆包线常识：2UEW 耐温120°C，可以直接焊锡；而PEW 耐 温155°C，180°C，焊锡时须脱漆皮
变压器的原理是什么
变压器的原理是什么
变压器的原理是利用电磁感应现象改变交流电的电压大小。
变压器由一个主线圈和一个副线圈组成，两个线圈通过铁芯（通常是铁心）连接。
当交流电通过主线圈时，线圈中产生一个交变的磁场。
这个交变的磁场会在铁芯中产生磁通量的变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会在副线圈中产生感应电动势。
如果副线圈的匝数比主线圈少，那么感应电动势的大小就会下降，从而降低输出电压；如果副线圈的匝数比主线圈多，那么感应电动势的大小就会增加，从而提高输出电压。
由于变压器的工作原理是利用交流电的特点，所以只对交流电起作用，而对直流电无效。
变压器的效率一般很高，损耗很少，因此被广泛用于电力输送与变换、电子设备等领域。
需要注意的是，变压器的原理仅改变电压大小，不改变电的功率。
根据功率守恒定律，输入功率与输出功率相等，即电压越高，电流越小；电压越低，电流越大。
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变压器人教版选修3-2 第五章第四节第1课时2012年6月教学目标一、知识与技能：1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理，2．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题，3．明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率4、能运用功率关系推导电流与匝数关系二、过程与方法：从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法三、情感态度与价值观：认识变压器在现实生活中的应用，感受它的价值。
重点：1．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题，2．从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理难点：1．“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验，2．从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理。
教法：观察现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践。
教具：学生电源、可拆变压器、实物投影仪、多用电表、小灯泡、单刀双掷开关课型：新授课学案教师活动（含学法指导）学生活动设计意图引入新课随身听3伏机床36伏电视机3-4万伏多媒体展示，学生观察后导入新课学生观察思考，生活中需要的各种电压并举例。
从生活中感悟变压器的重要意义，激发学习的热情。
一、探究变压器的构造1.构造2.示意图3.电路图中符号指导学生阅读教材P40及图5.4-2和手中的可变压器。
学生阅读教材P40及图5.4-2，结合手中可拆变压器总结出变压器的结构、示意图、电路符号。
培养学生的自主学习与概括能力。
二、探究变压器的工作原理-----互感现象1、演示实验（1）接通直流电，观察小灯泡的现象。
（2）接通交流电，观察小灯泡的现象。
2、变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（U2、I2）转化。
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化(U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)思考：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2? 1、演示实验，引导学生观察现象2、利用法拉第电磁感应定律启发学生分析变压器的工作原理---互感。
3、从能量转化的角度启发学生理解变压器的作用。
4、提出思考问题。
5、改变演示实验中的U1或n1观察小灯泡的亮度变化，启发学生进行合理的猜想。
1、学生观察：直流电路中S闭和后灯泡L的亮暗2、学生思考：把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯,一个线圈连到交流电源上, 另一个线圈与灯泡构成闭合回路。
猜想:接通交流电源开关S,灯泡L回发光吗?(鼓励学生敢于说出自己的想法)3、学生猜想：那么线圈两端的电压与匝数有什么关系？实验演示-----理论分析---合理猜想与推理，感悟科学的研究方法。
三、探究变压器线圈两端电压与匝数的关系（一）、实验探究：(1)实验目的:1保持原线圈的匝数及其两端电压不变,改变副线圈的匝数及其两端电压不变,研究其对副线圈两端电压的影响。
2保持原线圈两端电压和副线圈匝数不变, 研学生按要求进行实验，教师巡回指导学生顺利进行实验。
学生按要求进行实验让学生亲历知识的探究过程究其对副线圈两端电压的影响。
（翻阅课本自主完成）(2)实验器材: 学生电源、可拆变压器、多用电表、导线若干、单刀双掷开关(3)实验步骤: 1画出原理图并要标出原副线圈的匝数及原线圈所加电压值。
2依据原理图连接实物图(接通电源前,请老师确认;安全起见,使用交流电源的电压不要超过12伏。
)3将单刀双掷开关瓣向a,并将交流电压值和连入电路的原线圈的匝数记入表格。
4分别测出U21、U22、U23记入表格(为了多用表安全,使用交流电压档测电压时,先用最大量程测试,大致确定被测电压后,再选用适当的档位进行测量。
)匝数电压匝数电压n11U1n21U21 n22U22 n23U23n12U1n23U23＇n11U1＇n21U21＇n22U22＇n23U23＇5固定交流电压表可动接线柱3,将S扳向b并将数据记入表格6改变交流电压,重复上面操作,将相应数据记入表格7数据处理(要力求用准确而又简练的语言把它表述出来,如果可能最好用数学表达式来表示〔诱思导学4〕:电压与匝数的关系（二）、探究理想变压器模型1、思考：（1）、实际的变压器在运行时，哪些地方有能量损耗呢？1、分析：若无铁芯或铁芯不闭合时，原线圈中的磁1、学生思考讨论问题1、2提出问题---进行实验---（2）、为什么铁芯是闭合的？在变压器通过交变磁场传输电能的过程中，闭合铁芯起什么作用？演示：将可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，观察接在副线圈两端的小灯泡亮度变化。
2、理想变压器模型 ——没有能量损失的变压器 理想变压器的特点：无铜损 无铜损 无磁损 实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%～99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。
（三）、结论： 实验和理论分析都表明：理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比1、n 2 >n 1 U 2>U 1——升压变压器2、n 2 <n 1 U 2 <U 1——降压变压器四、理想变压器的变流规律 理想变压器输入功率等于输出功率 P 入= P 出 即: U 1I 1=U 2I 2理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比注：此公式只适用于一个副线圈的变压器通量只有一小部分贯穿副线圏，大部分漏失在外。
有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁通量集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器传输电能的作用。
变压器中能量转换的过程是：电能→磁能→电能。
铁芯起到了能量转换的作用。
2、让学生概括理想变压器模型3、教师指出：实验和理论分析都表明：理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比师生合作共同探究推理理想变压器的变流规律 2、学生带着问题观察演示实验。
3、学生总结理想变压器模型及特点。
4、在上述探究的基础上学生得出结论。
师生合作共同探究推理理想变压器的变流规律理论分析---解决问题，培养研究问题的科学思路。
师生合作将学习推向高潮。
2121n n U U =121221n n U U I I ==五、技能培养1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝2、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V,60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光.由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流I1 =______。
教师引导启发利用所学知识解决实际问题学生解决问题培养学生理论联系实际的技能。
六、当堂达标检测1．下列关于理想变压器的说法中，正确的是( )A．输入功率等于输出功率B．输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C．输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去。
（A级）2．将输入电压为220 V、输出电压为6 V的变压器,改装成输出电压为30 V的变压器,副线圈原来的匝数为30匝,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数为( ) A．150匝B．144匝C．130匝D．120匝（A级）3．用一理想变压器向一负载R供电，如图1所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是( )A．I2增大,I1也增大B．I2增大,I1却减小C．I2减小,I1也减小D．I2减小,I1却增大（B级）4．如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为3:1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，初级线圈中串有一个相同的灯泡教师巡回观察学生完成情况并展示评价学生完成达标检测巩固所学知识，体验学习的成就感L，则 ( )A．灯L也能正常发光B．灯L比另三灯都暗C．灯L将会被烧坏D．不能确定（B级）5．如图所示，在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器的铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知圈1、2的匝数之比为N1:N2=2:1，在不接负载的情况下 ( )A．当线圈1输入电压220V，线圈2输出电压为110VB．当线圈1输入电压220V，线圈2输出电压为55VC．当线圈2输入电压为110V时，线圈1电压为220VD．当线圈2输入电压为110V时，线圈1电压为110V（C级）七、课堂小结通过本节课的学习你有什么收获和感悟？让学生经讨论体验收获和感悟，对学生的展示进行评价。
学生讨论并体验收获和感悟。
学生代表进行展示。
培养学生概括知识的能力。
八、布置作业教材P43 T2、3 学生课下完成作业通过批改反馈问题九、教学反思：(1)本课的演示实验及实物直接投影在黑板上，非常形象直观，变压比由参与实验的学生得出，全班学生情趣异乎寻常，这样达到了培养学生获取知识过程的意识，也让学生体会了获取知识的方法与思想。
(1)处理教材,在注意紧扣课本的同时,要按研究物理学的规律精编教案,才能讲活教材,从中培养科学的学习方法和分析问题的能力。