1、微讲座(十)特殊变压器问题的求解一、自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用(多选)(2015昆明质检)如图所示的电路中，T为一降压式自耦调压变压器开始时灯泡L正常发光，现在电源电压U略降低，为使灯L仍能正常发光，可采用的措施是()A将自耦调压变压器的滑片P适当上滑B将自耦调压变压器的滑片P适当下滑C适当增大滑动变阻器R2的阻值D适当减小滑动变阻器R2的阻值解析保持负载总电阻不变，电源电压U略降低，为使L仍能正常发
2、光，只需输出电压U2保持不变根据变压比，可得U2U，由此可知，n2应增大，滑片P应适当上滑，选项A正确，选项B错误；保持匝数比不变，根据变压比，可得U2减小，为使L仍能正常发光，加在L两端的电压应不变，则加在R1两端的电压应减小，总电流应减小，负载总电阻应增大，R2应增大，选项C正确，选项D错误答案 AC二、互感器分为：电压互感器和电流互感器，比较如下：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大电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为小电流利用的公式I1n1I2n2(多选)电流互感器和电压互感器如图所示其中n1、n2、n3、n4分
3、别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()AA为电流互感器，且n1n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3n4，b是电压表解析由题图可知A为电流互感器，B为电压互感器，因此a是电流表，b是电压表，在A中，有I1n1I2n2，要把大电流变为小电流，有n2n1；在B中，有，要把高电压变为低电压，则有n3n4；综上所述可知，选项A、D正确答案AD三、多副线圈变压器对于副线圈有两个及以上的理想变压器，电压与匝数成正比是成立的，而电流与匝数成反比的规律不成立但在任何情况下，电流关系都可以根据原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率即P入P出进行求解如图所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格
4、为“8 V,10 W”的灯泡，L3、L4是两盏规格为“6 V,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U1220 V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n11 100匝，求：(1)副线圈n2、n3的匝数；(2)电流表的读数解析(1)由变压器原理可知n1n2n3U1U2U3，则n2n11 100匝40匝n3n11 100匝60匝(2)由输入功率等于输出功率知I1U12PL22PL3，则I1 A0.2 A.答案(1)40匝60匝(2)0.2 A1(单选)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为
5、1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为()A380 V和5.3 AB380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A解析：选B.由得U2U1220 V380 V，由P1P2U1I1U2I2得I1 A9.1 A，B正确2(单选)一理想自耦变压器的原线圈A、B端接有u220sin(100t)V的电压，副线圈与定值电阻R1、可调电阻R2连接，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是()A电
6、阻R1上电流变化的频率为100 HzB若原、副线圈匝数比为21，则副线圈两端电压有效值为110 VC若触头P不动，增大R2，则R2上消耗的功率一定变小D若将触头P向下移动，同时减小R2，则R1上的电流一定增大解析：选B.频率f50 Hz，A错；若原、副线圈匝数比为21，由输入电压有效值为220 V可知，副线圈两端电压有效值为110 V，B对；考虑副线圈回路，当R2R1时，R2消耗的功率最大，C错；若将触头P向下移动，同时减小R2，则R1上的电流可能增大，也可能减小或不变，D错3(单选)(2013高考天津卷)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流
7、互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()Aab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcd解析：选B.高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据，MN应接匝数少的线圈，故ab接MN，cd接PQ，且IabIcd，选项B正确4(多选)电流互感器和电压互感器如图所示，已知，电流表示数为5.0 A，电压表示数为220 V，则下列说法正确的是()A火线中的电流为0.5 AB火线和地线间的电压为2.2104 VC线路的输电功率为1.1104 WD线路的输电功率为1.1106 W解析：选BD.
8、由得I150 A，由得U32.2104 V，PU3I11.1106 W，故B、D正确5(多选)如图所示，三只灯泡均正常发光，现将滑动变阻器R的滑片向下移动，已知原线圈两端的电压及原、副线圈的匝数均不变，则下列说法中正确的是()A灯L3变暗B灯L1和L2均变暗C变压器原线圈的输入功率变大D副线圈n2中的电流变大解析：选AC.由于原线圈两端的电压及原、副线圈的匝数均不变，由电压与匝数成正比可知，两个副线圈两端的电压均不变当滑动变阻器R的滑片向下移动时，副线圈n3中的电流增大，电阻R1两端的电压增大，则灯L3两端的电压减小，故灯L3变暗，而副线圈n2两端的电压及回路中的电阻和电流不发生变化，故灯L1
9、和L2的亮度不变，A正确，B、D错误；由于副线圈中的电流增大，故原线圈中的电流也随之增大，则原线圈的输入功率变大，C正确6(单选)如图所示，电路中变压器原线圈匝数n11 000，两个副线圈匝数分别为n2500、n3200，分别接一个R55 的电阻，在原线圈上接入U1220 V的交流电源则两副线圈输出电功率之比和原线圈中的电流I1分别是()A.，I12.8 A B.，I12.8 AC.，I11.16 A D.，I11.16 A解析：选C.对两个副线圈有、，所以U2110 V，U344 V，又P，所以；由欧姆定律得I22 A，I30.8 A，对有两个副线圈的变压器有n1I1n2I2n3I3，得I11.16 A，故C正确
