理想变压器的工作原理及高考要求
理想变压器的工作原理
理想变压器的工作原理
理想变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电能守恒定律。
变压器由两个螺绕在共享磁场内的线圈组成，一个主线圈叫做“一次线圈”，另一个辅助线圈叫做“二次线圈”。
一次线圈与电源相连，二次线圈与负载相连。
当交流电通过一次线圈时，它会产生一个交变磁场，变压器的核心通过磁感应的方式将这个磁场传递到二次线圈中。
根据法拉第电磁感应定律，当二次线圈中的磁场发生变化时，将会在其两端产生感应电动势，这导致电流在二次线圈内流动。
根据电能守恒定律，对于理想变压器来说，能量在变压器中保持不变。
因此，电源端的功率等于负载端的功率。
由于功率等于电压乘以电流，所以主线圈的电压与电流乘积等于辅助线圈的电压与电流乘积。
根据变压器线圈匝数比例的不同，可以实现电压的升降。
如果一次线圈的匝数比二次线圈的匝数多，那么输出电压将较高。
相反，如果一次线圈的匝数比二次线圈的匝数少，输出电压将较低。
理想变压器中，没有能量损耗和磁损耗，因此可以近似认为输入功率等于输出功率。
然而，在实际应用中，存在一定的能量损耗和磁损耗，这些损耗会导致变压器的效率降低。
理想变压器原理
理想变压器原理
理想变压器是一个理论模型，用于描述电能的传输和变换。
它基于一些理想的假设，包括：
1. 理想变压器没有漏磁，即没有磁场损耗和磁场泄漏。
2. 变压器的原/次线圈之间没有电阻和电容。
3. 变压器的铁芯没有磁滞和铁损耗。
4. 变压器工作过程中无功功率损耗。
根据这些假设，可以推导出理想变压器的工作原理如下：
当交流电流通过变压器的原线圈（也称为主线圈或输入线圈）时，产生的磁场会穿过变压器的铁芯，并在次线圈（也称为副线圈或输出线圈）中感应出一个电动势。
这个电动势的大小取决于变压器的变比，即原线圈的绕组数与次线圈的绕组数之比。
根据法拉第定律，电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
理想变压器的变比可以通过绕组比例来决定。
例如，如果原线圈绕组数是N1，次线圈绕组数是N2，那么变压器的变比就是
N1/N2。
根据电磁感应定律，当变比大于1时，变压器可以实
现升压；当变比小于1时，变压器可以实现降压。
理想变压器的工作只涉及磁耦合，没有能量损失。
这使得它在电力系统中广泛应用，用于变换高压输电线路的电压，以及在电子设备中用于进行信号转换和隔离。
总之，理想变压器的原理是通过电磁感应原理实现不同绕组间
电压的传递和变换，其核心思想是利用变比关系来实现电能的有效传输和转换。
高考一轮复习资料理想变压器模型就这三招
高考一轮复习资料理想变压器模型就这三招一、理想变压器的几个基本效果〔1〕理想变压器的结构、作用、原理及特征。
结构：两组线圈〔原、副线圈〕绕在同一个闭合死心上构成所谓的变压器。
作用：在操持送电能的进程中改动电压。
原理：其任务原理是应用了电磁感应现象。
特征：正由于是应用电磁感应现象来任务的，所以变压器只能在保送交变电流的电能进程中改动交流电压。
〔2〕理想变压器的理想化条件及规律如下图，在理想变压器的原线圈两端加交流电压U 1后，由于电磁感应的缘由，原、副线圈中都将发生感应电动势。
依据法拉第电磁感应定律，有疏忽原、副线圈内阻，有另外，思索到死心的导磁作用而且疏忽漏磁，即以为恣意时辰穿过原、副线圈的磁感线条数都相反，于是又有由此便可得理想变压器的电压变化规律为在此基础上再疏忽变压器自身的能量损失〔普通包括了线圈内能量损失和死心内能量损失这两局部，区分俗称为〝铜损〞和〝铁损〞〕，有21P P ，而于是又得理想变压器的电流变化规律为 由此可见：①理想变压器的理想化条件普通指的是：疏忽原、副线圈内阻上的分压，疏忽原、副线圈磁通量的差异，疏忽变压器自身的能量损耗〔实践上还疏忽了变压器原、副线圈电路的功率要素的差异〕。
②理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想化条件下的新的表现方式。
〔3〕多组副线圈理想变压器的规律。
如下图，原线圈匝数为1n ，两个副线圈的匝数区分为1n 、2n 相应的电压区分为1U 、2U 和3U ，相应的电流区分为1I 、2I 和3I 依据理想变压器的任务原理可得2121n n U U =① 3131n n U U =②可得 依据出入P P =得：332211I U I U I U +=④将①③代入④得3232221212I n n U I U I n n U +=整理得 〔4〕原副线圈的位置原〔副〕线圈在原〔副〕线圈回路中所处的位置是充任负载〔电源〕。
二、处置理想变压器效果的绝招招数一 能量守恒法〔功率思绪〕理想变压器的输入、输入功率为P 入=P 出，即P 1=P 2； 当变压器有多个副绕组时，P 1=P 2+P 3+…… 招数二 电流、电压关系法变压器原、副线圈的电压之比为2121n n U U =； 当变压器有多个副绕组时，只需绕在同一闭合铁芯上，恣意两线圈之间总有QPQ P n n U U =对只要一个副绕组的变压器有1221n n I I =； 当变压器有多个副绕组时n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…… 招数三 等效负载电阻法变压器等效负载电阻公式的推导：设理想变压器原副线圈的匝数之比为n 1：n 2，原线圈输入电压为U 1，副线圈负载电阻为R ，如图1〔1〕所示，在变压器正常任务时，求a 、b 间的等效电阻。
高考物理变压器知识点
高考物理变压器知识点变压器是高中物理中的一个理想模型，它指的是忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器。
这次小编在这里给大家整理了高考物理变压器知识点，供大家阅读参考。
高考物理变压器知识点一、变压器1.理想变压器的构造、作用、原理及特征构造：两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器.作用：在输送电能的过程中改变电压.原理：其工作原理是利用了电磁感应现象.特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压.2.理想变压器的理想化条件及其规律在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有忽略原、副线圈内阻，有 U1=E1，U2=E2另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等。
3、规律小结(1)熟记两个基本公式(2)原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等.(3)原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样学好物理的方法和技巧一、概念要清楚，规律要熟悉，基本方法要熟练。
课本必须熟悉，知识点必须记得清楚，至少达到课本中的插图在头脑中有清晰的印象，不必要记得在第几页，但至少知道在左页还是右页，它是讲关于什么的知识点的，演示的是什么现象，得到的是什么结论，并能进行相关扩展领会。
二、独立完成一定量作业。
要独立地(指不依赖同学和老师)，保质保量地做一些题。
题目要有一定的数量，不能太少，更要有一定的质量，就是说要有一定的难度。
任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。
独立解题，可能有时慢一些，有时要走弯路，有时甚至解不出来，但这些都是正常的，是任何一个初学者走向成功的必由之路。
把不会的题目搞会，并进行知识扩展识记，会收获颇丰。
三、重视物理过程，重视辅助作图。
要对物理过程一清二楚，不管是理论过程，还是实践过程，物理过程弄不清必然存在解题的隐患。
题目不论难易都要尽量画图，有的画草图就可以了，有的要画精确图，要动用圆规、三角板、量角器等，以显示几何关系。
高三物理变压器知识点
高三物理变压器知识点变压器是一种能够改变交流电压大小的电器装置。
在物理学中，变压器是一个重要的电磁感应现象的应用，广泛应用于电力系统中。
下面将介绍高三物理中与变压器相关的重要知识点。
一、变压器的基本原理变压器利用电磁感应的原理，通过电流在两个线圈之间产生磁场，从而实现电压的转换。
变压器主要由两个线圈（即主线圈与副线圈）以及铁芯组成。
主线圈的输入电压称为输入电压，副线圈的输出电压称为输出电压。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于两个重要的定律，即法拉第电磁感应定律和楞次定律。
当输入电流通过主线圈时，产生一定的磁通量。
此时，根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会引起副线圈中的感应电动势。
根据楞次定律，为了使电流保持稳定，副线圈中会产生一个与主线圈相反的电流，从而实现电压的转换。
三、变压器的转换关系变压器通过改变主线圈与副线圈的匝数比例来实现电压的转换。
根据转换关系，当主线圈的匝数大于副线圈的匝数时，输出电压会变大；反之，当主线圈的匝数小于副线圈的匝数时，输出电压会变小。
转换关系可以用下面的公式表示：输出电压/输入电压 = 副线圈匝数/主线圈匝数 = 电压变比四、变压器的效率和损耗在实际应用中，变压器会存在一定的损耗，包括铜损和铁损。
铜损是由于主副线圈的电阻造成的，通过减小电阻和电流可以降低铜损。
铁损是由于铁芯的磁滞和涡流效应造成的，通过选择优质的铁芯材料和合理设计变压器的结构可以降低铁损。
变压器的效率可以通过以下公式计算：效率 = 输出功率/输入功率 * 100%五、变压器的应用变压器在电力系统中有着广泛的应用。
在输电过程中，变压器用于提高电压来减少输电时的功率损耗。
在家庭和工业用电中，变压器用于将输电线路中的高压电转换成适合家用电器和工业设备使用的低压电。
以上就是高三物理中关于变压器的重要知识点的介绍。
通过理解变压器的基本原理、工作原理、转换关系以及效率和损耗，我们可以更好地理解变压器在电力系统中的应用，并能够解决与变压器相关的问题。
理想变压器的工作原理
n1
6 1100 220
30匝
I(1U 2)1设原I2线U2 圈输In3 3入U 3 电UU13流Pn12为IP121312，00由1P入 1I010P出 P得 25U51： P3匝 02202600A0.36A
8
变式训练 如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n180和 0n220的0两个线 圈，上线圈两端与 u5s1i3n1 tV 4的交流电源相连，将下线圈两端接交流电 压表，则交流电压表的读数可能是( )
故变压器只有在交流电路
～
～
中工作
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
电能
(U1、I1)
磁场能
(变化的磁场)
电能 的转化
( U2、I2)
3
理想变压器模型：没有能量损失的变压器
1.理想变压器也是一个理想化模型。 2.因为原副线圈共用一个闭合铁芯，所以:
(1)12
(2) 1 2 (3)1 2
t t
4
A．2.0 V C．12.7 V
B．9.0 V D．144.0 V
解析：
由U n11 U n22得U2
n2U1, n1
其U 中 1521 V得 ,U24521V9.0V,
因此题中两线圈并非处于理想状态，会出现漏磁，所 以交流电压表的读数小于9.0 V，故选项A正确．
9
•小结：变压器的工作原理： 互感现象
1.电压关系： U 1 n1
U 2 n2
2.电流规律
P入 P出 即 U1I1U2I2
I1 U2 n2 I2 U1 n1
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高 三 物理
理想变压器的工作原 理
芜湖市田家炳中学 王海霞
理想变压器的原理
理想变压器的原理变压器是一种用来改变交流电压的电气设备，它通过电磁感应原理来实现输入电压和输出电压之间的转换。
理想变压器是指在理想条件下工作的变压器，它不存在能量损耗，磁芯没有磁滞和涡流损耗，绕组没有电阻损耗，可以实现输入输出电压的完全转换。
理想变压器的原理可以通过简单的电磁感应定律来解释。
当交流电通过主绕组时，产生的磁场会穿过副绕组，从而在副绕组中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场的变化率成正比，与绕组的匝数成正比。
因此，可以通过改变主绕组和副绕组的匝数比来实现输入输出电压的变换。
在理想变压器中，输入电压和输出电压之间的关系可以通过匝数比来表示。
设主绕组的匝数为N1，副绕组的匝数为N2，则输入电压与输出电压的关系可以表示为：V1 / V2 = N1 / N2。
这个关系表明了输入输出电压与匝数比的关系，当匝数比增大时，输出电压也会相应增大；当匝数比减小时，输出电压也会相应减小。
这就是理想变压器实现电压变换的基本原理。
除了电压变换外，理想变压器还可以实现电流变换。
根据电压和电流的关系，可以得出理想变压器输入输出电流的关系：I1 / I2 = N2 / N1。
这个关系表明了输入输出电流与匝数比的关系，当匝数比增大时，输入电流也会相应增大；当匝数比减小时，输入电流也会相应减小。
因此，理想变压器不仅可以实现电压变换，还可以实现电流变换，从而实现功率的匹配。
总之，理想变压器的原理是基于电磁感应定律和匝数比的关系，通过改变主绕组和副绕组的匝数比来实现输入输出电压和电流的变换。
虽然在实际应用中不存在完全理想的变压器，但理想变压器的原理对于理解和分析实际变压器的工作原理具有重要的指导意义。
14高考变压器知识点
变压器、电能输送 基础知识 一、变压器1．理想变压器的构造、作用、原理及特征构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器． 作用：在输送电能的过程中改变电压． 原理：其工作原理是利用了电磁感应现象．特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压．2．理想变压器的理想化条件及其规律．在理想变压器的原线圈两端加交变电压U 1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势， 根据法拉第电磁感应定律有：tn E∆∆Φ=111，tn E∆∆Φ=222(①忽略原、副线圈内阻，有U 1＝E 1 ， U 2＝E 2；②另外,考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁,即认为在任意时刻穿过原,副线圈的磁感线条数都相等,于是又有21∆Φ=∆Φ)由此便可得理想变压器的电压变化规律为2121n n U U=再忽略变压器自身的能量损失(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分,分别俗称为“铜损”和“铁损”)，有P 1=P 2 (而P 1=I 1U 1 ，P 2=I 2U 2)于是又得理想变压器的电流变化规律为12212211,n n I I I U I U == 由此可见：(1)理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别．)(2)理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式． 3、规律小结(1)熟记两个基本公式：① 2121n n U U =，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
②P 入=P 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。
(2)原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等． (3)原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样 (4)公式1122Un U n =，1122In I n =中，当原线圈中U 1、I 1代入有效值时，副线圈对应的U 2、I 2也是有效值，当原线圈中U 1、I 1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U 2、I 2也对应最大值或瞬时值．(5)需要特别引起注意的是：①只有当变压器只有一个副线圈工作时．．．．．．．．．．，才有：12212211,n n I I I U IU == ②变压器的输入功率由输出功率决定．．．．．．．．．．．，往往用到：R n U n IU P /2112111⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。
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理想变压器的工作原理及高考要求
摘要：学习变压器首先要掌握交流电知识，对交流电的“四值”:最大值、有效值、瞬时值和平均值，瞬时值随时间变化表达式的书写以及由表达式读出周期和频率，理想变压器的电压关系和电流关系，理想变压器的动态问题中个物理量的相互制约关系，远距离输电的过程和降低输电能耗的途径等问题的考查几乎年年出现在高
考试题当中。
关键词：变化器；工作管理；高考要求
1.理想变压器的几点假设：
（1）没有漏磁，即通过两绕组每匝的磁通量φ都一样；
（2）两绕组中没有电阻：从而没有铜损（即忽略绕组导线中的焦耳损耗）；
（3）铁芯中没有铁损（即忽略铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗）；（4）原、副线圈的感抗趋于∞(无穷大），从而空载电流趋于0。
满足这些条件的变压器叫做理想变压器。
它是实际变压器的抽象,它把实际变压器中的次要因素忽略掉,而紧紧抓住其主要。
理想变压器中：u1=e1=n * δφ/δt u1 为加在线圈两端的电压，e1为线圈中的感生电动势n为线圈匝数。
2.理想变压器的工作原理
2.1结构。
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级
线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
2.2工作原理。
在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。
变压器的基本原理是电磁感应。
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交变的磁场，铁芯中就有变化的磁通量。
由于副线圈也绕在同一铁芯上，这个变化的磁通量同样穿过副线圈，并在副线圈上产生感应电动势。
如果副线圈构成闭合回路就会产生交变感应电流。
对负载而言，副线圈中的感应电动势相当于电源电动势。
如果副线圈的电阻很小，可以近似的认为这个电动势就等于副线圈中两端的电压。
3.高考要求
3.1热点分析。
纵观各地高考物理试卷发现，高考对理想变压器这部分知识的考察内容很全面，基本上覆盖了《考试大纲》所列的全部知识点，历年高考命题的热点,主要从变压器的变压原理、变压器的变压比和变流比的运用及定性分析变压器的原、副线圈的两端的电压、电流、功率的相互制约变化关系这几方面出题考查，其中
又以选择题考察学生对基本概念的理解和对一些物理量的定性分
析为主。
学习变压器首先要掌握交流电知识，对交流电的“四值”:最大值、有效值、瞬时值和平均值，瞬时值随时间变化表达式的书写以及由表达式读出周期和频率，理想变压器的电压关系和电流关系，理想变压器的动态问题中个物理量的相互制约关系，远距离输电的过程和降低输电能耗的途径等问题的考查几乎年年出现在高
考试题当中。
3.2高考重点热点题型探究。
热点1 交变电流的图象、变压器及其简单综合
[真题1]一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。
原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。
副线圈仅接入一个10 的电阻。
则()
a．流过电阻的电流是20 a
b．与电阻并联的电压表的示数是100v
c．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 j
d．变压器的输入功率是1×103w
[解析] 原线圈中电压的有效值是220v，由变压比知副线圈中电压为100v，再根据欧姆定律可知流过电阻的电流是10a；与电阻并联的电压表的示数是100v；经过1分钟电阻发出的热量是6×1034j。
【答案】d
[名师指引] 这类问题往往综合考查交变电流的图象、变压器、欧
姆定律等知识题目的难度并不大，要求考生全面掌握基础知识．
此外，由于变压器与日常生活联系较紧密，近年已经成为全国各地高考的主要考查对象，考生应引起注意。
热点2 理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式．
这里要求熟记理想变压器的两个基本公式是：⑴n1/n2=u1/u2 ，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
⑵p入=p 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。
需要特别引起注意的是：
⑴只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：n1/n2=i2/i1
⑵变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到：p=u2/r ，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。
式中的r表示负载电阻的阻值，而不是“负载”。
“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。
实际上，r越大，负载越小；r越小，负载越大。
这一点在审题时要特别注意。
【例】理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、n3=800 0匝，电源电压为u1=220v。
n2上连接的灯泡的实际功率为36w，测得初级线圈的电流为i1=0.3a，求通过n3的负载r的电流i3。
解：由于两个次级线圈都在工作，所以不能用i∝1/n，而应该用p1=p2+p3和u∝n。
由u∝n可求得u2=36v，u3=1000v；由
u1i1=u2i2+u3i3和i2=1a可得i3=0.03a。