习题课4 变压器的应用
[学习目标] 1.[科学思维]会分析变压器的动态变化问题,掌握解答此类问题的思路. 2.[科学思维]理解自耦变压器和互感器的原理. 3.[科学思维]掌握变压器的原理,会解答具有多个副线圈的变压器问题.
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理想变压器的动态变化问题
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1.变压器的动态电路分析
一是要符合变压器的基本规律(电压、电流、功率关系);二是要遵循欧姆定律.首先确定是哪些量在变,哪些量不变,然后根据相应的规律判断,具体问题具体分析.
2.需要注意的几点
(1)负载增多,不等于电阻变大.并联的负载增多对应用电器增多,消耗功率增大,其总电阻减小.
(2)负载发生变化时,电流和电压如何变化的判断:先要由=判断U2是否变化,再根据U2及负载电阻变大或变小的情况,由欧姆定律确定线圈中的电流I2的变化情况,最后再由P入=P出判断原线圈中电流的变化情况.
3.动态问题的分析思路可表示为
【例1】 理想变压器的原线圈连接电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节,在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,如图所示.下列情况可能出现的是( )
A.若Q位置不变,将P向上滑动,U′变大
B.若Q位置不变,将P向上滑动,电流表的读数变大
C.若P位置不变,将Q向上滑动,电流表的读数变大
D.若P位置不变,将Q向上滑动,变压器的输入功率不变
C [当理想变压器的输入电压U,以及原、副线圈的匝数比不变时,副线圈两端的电压也不变,A项错误;由P出=知R增大时,输出功率减小,又由P入=P出得原线圈中的电流表读数要减小,B项错误;Q向上滑动时,U′增大,而负载电阻不变,则输出功率要增大,即输入功率也要增大,原线圈中的电流就要增大,C项正确,D项错误.]
处理这类问题的关键是要分清变量与不变量,弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系.在理想变压器中,U2由U1和匝数比决定;I2由U2和负载电阻决定;I1由I2和匝数比决定.
1.如图所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,在其他条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使( )
A.原线圈匝数n1增加
B.副线圈匝数n2减少
C.负载电阻R的阻值增大
D.负载电阻R的阻值减小
D [由=,P出=可得P出=,又因为P入=P出,所以P入=,分析可得选项D正确.]