专题六变压器的基本规律及动态电路问题

1、专题六变压器的基本规律及动态电路问题一、变压器的基本规律Uini1 .电压关系：正=6，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。2 .功率关系：P入=P出，有多个副线圈时，Pi=P2+P3+P4+P5+。IiU2n2.3 .电流关系：由功率关系，当只有一个副线圈时，IiUi=l2U2,即丘=5=承；当有多个副线圈时，liUi=I2U2+I3U3+，即lini=l2n2+l3n3+。复习过关I.（多选）如图I所示，理想变压器原线圈的匝数为ni,副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220V,负载电阻R=44Q,电流表Ai的示数为0.20Ao下列判断中正确

2、的是（）图IA.原线圈和副线圈的匝数比为2：IB.原线圈和副线圈的匝数比为5：IC.电流表A2的示数为I.0AD.电流表A2的示数为0.4A解析对于理想变压器，Pi=UiIi=220X0.20W=44W,则负载电阻消耗的功率2P2=Pi=44W,据P2="R,得U2=VPR=）44X44V=44V,则、=屋=不=5U244彳，故B正确。A2的小数l2=R=44A=i.0A,故C正确。答案BC2.某变压器原、副线圈匝数比为55：9,原线圈所接电源电压按如图2所示规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是（）A.输出电压的最大值为36VB.原、副线圈中电流之比为55：9C.变压器输入、输

3、出功率之比为55:9D.交流电源电压有效值为220V,频率为50Hz解析由图知原线圈电压最大值为220J2V,周期T=2X10-2s,故有效值为220V,频率为50Hz;由U2=1=得输出电压最大值为36/2V,原、副线圈中电流之比为9：55,输入、输出功率应相等，所以D正确。答案D3.（多选）如图3所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10：1,原线圈输入交变电压u=100亚sin（50tV,在副线圈中用接有理想电流表和定值电阻R,电容器并联在电阻R两端，电阻阻值R=100关于电路分析，下列说法中正确的是（）A.电流表小数是1AB.电流表示数是也AC.电阻R消耗的电功率为10WD.电容器的耐压

4、值至少是1072V解析由变压公式，副线圈输出电压为10V,由于交变电流可以通过并联在电阻R两端的电容器，所以不能应用欧姆定律计算电流表示数，选项A、B错误；电102，.八一八r人.阻R消耗的电功率为P=7qW=10W,选项C正确；副线圈输出电压最大值为10亚V,电容器的耐压值至少是10M2V,选项D正确答案CD4.如图4所示，变压器的输入电压U一定，两个副线圈的匝数是n2和n3。当把电热器接a、b,让c、d空载时，安培表读数是I2；当把同一电热器接c、d,而a、b空载时，安培表读数是I3,则|2：I3等于()图4C.n2:n3UU2U3解析由变压比知由n1n2n3I-U2口上、时，有I2U=a

5、；当把同一电热器接图5B.n3:n2A.n2:n3D.n3:n2P入=P出知，当电热器接a、b,让c、d空载一、，u3一.c、d,而a、b仝载时，有I3U=r,所以I2：I3=U2:U2=n2:n2,故C正确。答案C5 .如图5所示，变压器原线圈输入电压为220V,副线圈输出电压为36V,两只灯泡的额定电压均为36V,Li额定功率为12W,L2额定功率为6W。求：该变压器的原、副线圈匝数比；(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有Li工作时原线圈中的电流解析(1)由变压比公式得UiniU2n2ni_220_55n2=36=9°(2)两灯均工作时，由能量守恒得Pi+P2=UiIiP1+P

6、212+6Ii=Ui220=0.082A只有Li灯工作时，由能量守恒得Pl=Ull2Pi12.解得|2=ui=220a=0.055Ao答案（1）55：9（2）0.082A0.055A二、含变压器的电路动态分析方法变压器问题往往与闭合电路的动态变化结合，处理此类问题的关键是要分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系一一U2由U1和匝数比决定；I2由U2和负载电阻决定；|1由I2和匝数比决定。分析思路程序可表小为：决定。卫一I.>决定决定复习过关6 .如图6所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光。此时滑动

7、变阻器的滑片P位于图示位置。现将滑片下移，则以下说法中正确的是（），图6）A.灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小B.灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C.灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D.灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变解析因为副线圈两端的电压没发生变化，所以灯仍能正常发光。当滑片下移时,由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，故输入的功率变小，A正确，B、C、D错误。答案A7 .如图7所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡Li和L2,输电线的等效电阻为Ro开始时，开关S断开，当S闭合时,下列说法正确的是（）图7A.电压表

8、示数变大8 .灯泡Li变亮C.电流表示数增大D.变压器的输出功率减小解析当S闭合时，通过R的电流增大，电压表示数变小，灯泡Li变暗，变压器的输出功率增大，电流表示数增大，选项C正确，A、B、D错误。答案C8.如图8所示，理想变压器原、副线圈匝数比ni:n2=1:2,原线圈接电压随时间变化规律为u=220/2sin100t（V）的交流电源，&、软是三个理想电流表，D为理想二极管，Ri是滑动变阻器，定值电阻R2=R3=220Q则（）A.电流表的示数为i.0AB.电流表且）的示数为2.0AC.滑动变阻器Ri的滑片向下滑动时，电流表的示数将变小D.滑动变阻器Ri的滑片向上滑动时，变压器输入功率增大解析根据理想变压器的变压比等于匝数比，易知理想变压器副线圈两端的电压为U'=440V,则|3=U-=2.0A,选项B正确；因为R2与理想二极管用联，根据R3理想二极管的单向导电性，由焦耳定律可得I2R2T=|3r2T+0,解彳4|2=2A,选项A错误；滑动变阻器的滑片向下滑动时，其电阻值变小，因副线圈两端的电压