2024年5月21日发(作者：粟永昌)
4 变压器
[学习目标] 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、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即
3．理想变压器原、副线圈的功率关系
P
1
＝P
2
(填“>”“＝”或“<”)．
4．两类变压器
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．
1．判断下列说法的正误．
(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)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高．( × )
(3)我们在使用质量好的变压器工作时没有能量损失．( × )
(4)理想变压器不仅能改变交变电流的电压还能改变交变电流的频率．( × )
2．一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝
数比为40∶1，则副线圈中的输出电压为________，输出功率为________，变压器原线圈中
的电流为________．
答案 250 V 50 kW 5 A
U
1
n
1
U
1
n
2
10×10
3
×1
解析 由＝，得U
2
＝＝ V＝250 V；
U
2
n
2
n
1
40
U
1
n
1
＝.
U
2
n
2
由理想变压器功率关系，得P
入
＝P
出
＝U
1
I
1
＝U
2
I
2
＝250×200 W＝50 kW，
U
2
I
2
250×200
同时得I
1
＝＝ A＝5 A.
U
1
10×10
3
一、变压器的原理及电压与匝数的关系
如图1所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)通过开
关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上．连接电路，接通电源，
小灯泡能发光．
图1
(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？
(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？如果不相等，为什么？
(3)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗？为什么？
答案 (1)当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变
化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电
源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．
ΔΦ
(2)不相等．左、右线圈中每一个线圈上磁通量的变化率都相同，若左边线圈匝数为n
1
，
Δt
ΔΦΔΦ
E
1
n
1
则U
1
＝E
1
＝n
1
.若右边线圈匝数为n
2
，则U
2
＝E
2
＝n
2
，故有＝；若忽略左边线圈的
ΔtΔt
E
2
n
2
电阻，则有U
1
＝U
电源
，因为n
1
≠n
2
，故小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等．
(3)不发光，因为无法在副线圈中产生感应电动势．
1．变压器的原理是互感现象．当原线圈接交变电压时，在铁芯中产生周期性变化的磁场，在
副线圈中会产生感应电动势，由于原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上，所以穿过每一线圈的
磁通量的变化率相等，但由于原、副线圈匝数不同，故电压不同．
说明 (1)变压器能改变交变电压、交变电流，但不能改变恒定电压、恒定电流．
(2)变压器原、副线圈中交流电的频率相等，即变压器不改变交流电的频率．
2024年5月21日发(作者：粟永昌)
4 变压器
[学习目标] 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、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即
3．理想变压器原、副线圈的功率关系
P
1
＝P
2
(填“>”“＝”或“<”)．
4．两类变压器
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．
1．判断下列说法的正误．
(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)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高．( × )
(3)我们在使用质量好的变压器工作时没有能量损失．( × )
(4)理想变压器不仅能改变交变电流的电压还能改变交变电流的频率．( × )
2．一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝
数比为40∶1，则副线圈中的输出电压为________，输出功率为________，变压器原线圈中
的电流为________．
答案 250 V 50 kW 5 A
U
1
n
1
U
1
n
2
10×10
3
×1
解析 由＝，得U
2
＝＝ V＝250 V；
U
2
n
2
n
1
40
U
1
n
1
＝.
U
2
n
2
由理想变压器功率关系，得P
入
＝P
出
＝U
1
I
1
＝U
2
I
2
＝250×200 W＝50 kW，
U
2
I
2
250×200
同时得I
1
＝＝ A＝5 A.
U
1
10×10
3
一、变压器的原理及电压与匝数的关系
如图1所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)通过开
关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上．连接电路，接通电源，
小灯泡能发光．
图1
(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？
(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？如果不相等，为什么？
(3)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗？为什么？
答案 (1)当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变
化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电
源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．
ΔΦ
(2)不相等．左、右线圈中每一个线圈上磁通量的变化率都相同，若左边线圈匝数为n
1
，
Δt
ΔΦΔΦ
E
1
n
1
则U
1
＝E
1
＝n
1
.若右边线圈匝数为n
2
，则U
2
＝E
2
＝n
2
，故有＝；若忽略左边线圈的
ΔtΔt
E
2
n
2
电阻，则有U
1
＝U
电源
，因为n
1
≠n
2
，故小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等．
(3)不发光，因为无法在副线圈中产生感应电动势．
1．变压器的原理是互感现象．当原线圈接交变电压时，在铁芯中产生周期性变化的磁场，在
副线圈中会产生感应电动势，由于原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上，所以穿过每一线圈的
磁通量的变化率相等，但由于原、副线圈匝数不同，故电压不同．
说明 (1)变压器能改变交变电压、交变电流，但不能改变恒定电压、恒定电流．
(2)变压器原、副线圈中交流电的频率相等，即变压器不改变交流电的频率．