第4节 变压器
1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理． 2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题． 3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系．
一、变压器的原理
1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫原线圈，与负载连接的线圈叫副线圈．
2．原理
互感现象是变压器工作的基础．原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势.
二、电压与匝数的关系
1．理想变压器：没有能量损失的变压器叫做理想变压器，它是一个理想化模型．
2．电压与匝数的关系
原、副线圈的电压比等于两个线圈的匝数比，即＝.
3．两类变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器．
判一判 (1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比．( )
(2)理想变压器是一个理想化模型．( )
(3)学校中用的变压器工作时没有能量损失．( )
(4)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率．( )
提示：(1)√ (2)√ (3)× (4)×
做一做 下图中能将电压升高供给电灯的变压器是( )
提示：选C.A图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故A错误；B图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故B错误；C图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故C正确；D图中，原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故D错误．
想一想 如果将变压器的原线圈接到直流电源上，在副线圈上还能输出电压吗？
提示：不能．变压器的工作原理是互感现象，在原线圈上接直流电源，在铁芯中不会形成变化的磁场，所以在副线圈上不会有感应电动势产生．
理想变压器的原理和基本规律的应用
1．理想变压器的特点
(1)原、副线圈的电阻不计，不产生热量．
(2)变压器的铁芯无漏磁，原、副线圈磁通量无差别．
(3)变压器自身的能量损耗不计，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率．
2．电压关系：由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U1＝E1，副线圈两端的电压U2＝E2，所以＝.当有n组线圈时，则有：＝＝….
3．功率关系：对于理想变压器，不考虑能量损失，P入＝P出．
4．电流关系：由功率关系，当只有一个副线圈时，I1U1＝I2U2，得＝＝.当有多个副线圈时，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…，得I1n1＝I2n2＋I3n3＋….
命题视角1 理想变压器的原理
(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是( )
A．每匝线圈中磁通量的变化率
B．交变电流的频率
C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率
D．原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势
[解析] 理想变压器，改变电压、电流，不改变频率、功率和磁通量及磁通量变化率．
[答案] ABC
命题视角2 理想变压器基本规律的应用
(2018·成都高二检测)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )
