习题课4 变压器的应用 [学习目标] 1.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.理解自耦变压器和互感器的原理． 3.掌握变压器的原理，会解答具有多个副线圈的变压器问题． 理想变压器的动态变化问题 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．] 几种特殊的变压器 1.自耦变压器 图甲所示是自耦变压器的示意图．这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈．如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压． 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB之间加上输入电压U1，移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2. 2．互感器 电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈的连接 并联在高压电路中 串联在待测高流电路中 副线圈的连接 连接电压表 连接电流表 互感器的作用 将高电压变为低电压 将大电流变成小电流 利用的关系式 ＝ I1n1＝I2n2 (1)电压互感器是降压变压器，据＝，知n1＞n2. 电流互感器是升压变压器，据＝，知n1＜n2. (2)区分电压互感器与电流互感器的三个标志 ①测量仪器不同，前者后者； ②原、副线圈匝数关系不同； ③原线圈接线方式不同，前者接在火线和零线间，后者接在火线上． (3)使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地． 【例2】 如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为( ) A．2.2×103 W B．2.2×10－2 W C．2.2×108 W D．2.2×104 W C [根据题图甲可得，高压输电线的送电电压U＝U甲＝220 kV；根据题 ... ...
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