高中物理教学论文解决变压器问题的常用思路方法 联系客服

发布时间 : 星期六 文章高中物理教学论文解决变压器问题的常用思路方法更新完毕开始阅读83da7094b34e852458fb770bf78a6529647d3519

解决变压器问题的常用思路方法

思路1 电压思路。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……

例:一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压为220 V的交流电源上,当它对11只并联的“36 V,60 W”灯泡供电时,灯泡正常发光,由此可知该变压器副线圈的匝数n2=________.

思路2 功率思路。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……

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( )

11 A B. A 603011C. A D. A 2040A.答案:C

思路3 电流思路。由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……

例2:图2为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为________V,电流表读数为________A.

思路4 (变压器动态问题)制约思路。

(1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1,可简述为“原制约副”.

(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1,可简述为“副制约原”.

(3)负载制约:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P

负1

+P

负2

+…;②

变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2;③总功率P总=P线+P2.

动态分析问题的思路程序可表示为:

UUn21?1I?2RnPPU1?U1?P2(I1U1?I2U2)1?I1U1负载22??P1 ?????U???????I??????????I1????22决定决定决定决定例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

A.V1和V2不变,A1增大,A2减小,P增大 B.V1和V2不变,A1和A2增大,P增大 C.V1和V2不变,A1和A2减小,P减小 D.V1不变,V2增大,A1减小,A2增大,P减小

思路5 原理思路。变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt相等;当遇到“型变压器时有

ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt,

此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电,但不适用于稳压或恒定电流的情况. 例4: 如图4所示,在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在图示变压器的铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,已知圈1、2的匝数之比为N1:N2=2:1,在不接负载的情况下 ( ) A.当线圈1输入电压220V,线圈2输出电压为110V B.当线圈1输入电压220V,线圈2输出电压为55V C.当线圈2输入电压为110V时,线圈1电压为220V D.当线圈2输入电压为110V时,线圈1电压为110V 答案:BD

例5:如图5所示,变压器副线圈中有电阻R=7.26Ω,消耗功率为6W,另有一单匝线圈串接有毫伏表,读数为uO=50mV,原线圈两端电压为u=311sinπtV,求原、副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率.

答案:原线圈匝数为:4400匝,副线圈匝数为132匝

0.05