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专题理想变压器的动态分析讲义

课题

专题理想变压器的动态分析

教学目标

1.掌握理想变压器的各物理量之间的制约关系

2.应用制约关系解决理想变压器的动态变化问题

重点、难点

理想变压器的动态分析规律

考点及考试要求

Ⅱ级

教学内容

一、变压器的各物理量之间的制约关系

（1）变压器由电压决定的电压。

（2）变压器由功率来决定功率。

（3）变压器由电流来决定电流。

P1U1U

P1

U1

U2

I2

I1

决定

决定

决定

决定

二、理想变压器的动态分析

1.匝数比不变的情况

(1)U1不变，根据输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变.

(2)当负载电阻R发生变化时I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化．

(3)I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化．

例1.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想变流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后()

A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大

C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变

2.负载电阻R不变的情况

(1)U1不变，发生变化，故U2变化．

(2)R不变，U2变化，故I2发生变化．

(3)根据，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．

例2.如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是()

A．保持P的位置不变，S由b切换到aB．保持P的位置不变，S由a切换到b

C．S掷于b位置不动，P向上滑动D．S掷于b位置不动，P向下滑动

练习

1.如图，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则（）

A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大

B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小

C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大

D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大

2.如图所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开.当K接通时，以下说法中正确的是()

A.副线圈的两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大

C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大

MN3.如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U1时，副线圈的输出电压为U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时

M

N

A.电压U1不变，U2变大

B.电灯L1变亮，L2变暗

C.电灯L1变暗，L2变亮

D.原线圈中的电流变大

4、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为