1、第四节 变压器(2)【学习目标】1能根据变压器原理分析理想变压器副线圈有多匝情况时电压、电流与匝数的关系;2能根据理想变压器的特点解决有关变压器动态问题;3掌握两类互感器的特点并能解决相关问题。【新知预习】1理想变压器的基本关系:(1)输出功率 输入功率,即:P出 P入,U1I1 U2I2(2)原副线圈两端的电压跟匝数成 ,即: 。(3)原副线圈中的电流跟匝数成 (仅限一个副线圈),即: 。(4)原副线圈的交变电流的周期T和频率f 。2互感器:应用:用于将高电压变成低电压,或将大电流变成小电流的变压器。这样可以测量高电压和大电流了。电压互感器要求:原线圈 联在电路中,副线圈接交流电压表,原线圈
2、匝数 副线圈匝数。电流互感器要求:原线圈 联在电路中,副线圈接交流电流表,原线圈匝数 副线圈匝数。【导析探究】导析一:若理想变压器有两个副线圈或者多个副线圈,电压、电流原副线圈匝数的关系例1.如图1所示,理想变压器原线圈的匝数为1 000匝,两个副线圈的匝数分别为n2=50匝和n3=100匝, L1是“6 V 2 W”的小灯泡,L2是“12 V 4W”的小灯泡,当n1接上交流电压时,L1、L2都正常发光,那么,原线圈中的电流为( )A. A B. A C. A D. A例2.如图2所示,理想变压器三个线圈的匝数之比为n1 : n2: n3=10:5:1,其中n1接到220V的交流电源上,n2
3、和n3分别与电阻R2 、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I32A,电阻R2110,求通过电阻R2的电流和通过原线圈的电流导析二:探究理想变压器的动态分析问题(变压器动态问题制约思路)动态分析问题的思路程序可表示为:U1P1例3.如图3所示,理想变压器给负载R供电保持输入的交变电压不变,各交流电表对电路的影响不计当负载电阻的滑动触头向下移动时,图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是( )AV1和V2不变,A1增大,A2减小,P增大 BV1和V2不变,A1和A2增大,P增大CV1和V2不变,A1和A2减小,P减小DV1不变,V2增大,A1减小,A2增大,P减小abI1kU1P
4、R图4例4.如图4所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U 1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P的位置及U1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处时,若U1增大,I1将增大导析三:互感器例5.如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则 ( )Aa为电流表,b为电压表 Ba为电压表,b为电流表C线路输送电功率是2200
5、W D线路输送电功率是2.2106W【当堂检测】 1用一理想变压器向一负载R供电,如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是( )AI2增大,I1也增大 BI2增大,I1却减小 CI2减小,I1也减小 DI2减小,I1却增大 2有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示,在副线圈两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,则()A保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大B保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小C保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读
6、数变大D保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小3如图所示为一理想变压器和负载电阻R,下列哪些做法可增加变压器的输入功率( )A只减少副线圈匝数 B只减少原线圈匝数C只增加副线圈匝数 D只减小R的阻值4关于只有一只副线圈的理想变压器,下列说法中正确的是 ( ) A.输出功率由输入功率的大小而决定 B.输入功率的大小由输出功率的大小而决定C.输出端负载越大原线圈中的电流越小 D.输出端负载电阻的阻值越大输入功率越大5理想变压器原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈有可调电阻R。设原线圈电流为I1,输入功率为P1,副线圈电流为I2,输出功率为P2。当R增大时( )AI1减小,P1增大 BI1减小,P1减小 CI2增大,P2减小 DI2增大,P2增大