3 变压器 第2课时 理想变压器的规律及其应用 学习任务一 理想变压器的基本关系 例1 [2021·广东卷] 某同学设计了一个充电装置,如图所示.假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0.2 s,电压最大值为0.05 V.理想变压器原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、副线圈匝数比为1∶60.下列说法正确的是 ( ) A.交流电的频率为10 Hz B.副线圈两端电压最大值为3 V C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 [反思感悟] 变式1 如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是 ( ) A.原线圈的输入功率为220 W B.电流表的读数为1 A C.电压表的读数为110 V D.副线圈输出交流电的周期为50 s [反思感悟] 【要点总结】 理想变压器的基本关系式 基本关系 功率关系 根据能量守恒可得:原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即P入=P出 电压关系 只有一个副线圈时:= 有多个副线圈时:===… 电流关系 只有一个副线圈时:= 有多个副线圈时:I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn 频率关系 f1=f2(变压器不改变交变电流的频率) 学习任务二 含理想变压器电路的动态分析 例2 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 [反思感悟] 变式2 [2023·辽宁大连二十四中月考] 如图所示,理想变压器的a、b端所接的交变电压u=16sin 100πt(V),L1、L2是两个规格为“4 V 3 W”的灯泡,现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光,电压表V1、V2均为理想交流电压表.电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作,忽略灯泡电阻的变化,则 ( ) A.t=0.005 s时,V1的示数为12 V B.变压器原、副线圈匝数比为4∶1 C.增大电阻箱R连入电路的阻值,电压表V1的示数增大 D.增大电阻箱R连入电路的阻值,电压表V2的示数不变 [反思感悟] 【要点总结】 含有变压器的动态电路问题的解题思路 学习任务三 几种常见的变压器 例3 如图所示,T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器,其中a、b是交流电压表或交流电流表.若高压输电线间的电压为220 kV,T1的原、副线圈匝数比为1∶100,交流电压表的示数为100 V,交流电流表的示数为1 A,则 ( ) A.b是交流电压表 B.T2的原、副线圈匝数比为100∶1 C.高压线路输送的电流为1 A D.高压线路输送的电功率为220 kW [反思感悟] 变式3 调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图甲所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,C、D之间输入交变电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压.图甲中两电表均为理想交流电表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器.现在C、D两端输入图乙所示正弦式交流电,变压器视为理想变压器,那么 ( ) A.由图乙可知C、D两端输入交流电压u的表达式为u=36sin 100t(V) B.当滑动触头P逆时针转动时,M、N之间输出交流电压的频率变大 C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数也变大 D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电阻R2消耗的电功率变小 [反思感悟] 【要点总结】 1.自耦变压器 自耦变压器(又称调压器)如图所示,可以实现交变电压的连续调节,变压器的基本关系对自耦变压器均适用,=,=. 2.电压互感器和电流互感器 电压互感器 电流互感器 图示 原线圈 的连接 并联在高压电路中 串联在交流电路中 副线圈 的连接 连接电压表 连接电流表 作用 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
