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理想变压器基本关系的应用 芜湖市田中王海霞 高三物理 1 一 变压器的工作原理及理想变压器模型 1 变压器的工作原理 原副线圈利用互感现象 实现改变电压的 2 理想变压器 没有能量损失 即无铜损 无铁损 没有磁通量损失 磁通量全部集中在铁芯中 2 二 理想变压器的基本关系 3 功率关系 P入 P出 1 电压关系 原 副线圈的电压比等于匝数比 与负载情况 副线圈个数的多少无关 2 电流关系 只有一个副线圈时 电流和匝数成反比 有多个副线圈时 由输入功率和输出功率相等确定电流关系 4 频率关系 原 副线圈中电流的频率相等 3 三 理想变压器的制约关系 1 电压制约关系 副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定 2 功率制约关系 原线圈的输入功率由副线圈的输出功率决定 3 电流制约关系 原线圈电流由副线圈电流和匝数比决定 4 理想变压器工作原理的应用 例1 理想变压器原 副线圈的匝数比 当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时 图中电流表A1的示数 则电流表A2的示数为 A B 0C D 与负载R的值有关 B 5 理想变压器的电压电流功率关系的应用 例2 一理想变压器 原线圈匝数 接在电压220V的交流电源上 当它对11只并联的 的灯泡供电时 灯泡正常发光 由此可知副线圈的匝数 通过原线圈的电流 解 6 典型问题 理想变压器的动态分析问题两种常见情况 1 原 副线圈匝数比不变 分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况 进行动态分析的顺序是R I2 P2 P1 I1 2 负载电阻不变 分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况 进行动态分析的顺序是n1 n2 U2 I2 P2 P1 I1 特别提醒 理想变压器的副线圈可看做给用户供电的无阻电源 对负载电路进行动态分析时 可以参照直流电路动态分析的方法 7 动态分析问题 制约关系的应用例3 多选 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交流电压表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 8 小结 一 基本关系 1 电压关系 3 功率关系 P入 P出 2 电流关系 4 频率关系 频率不
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