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《高考物理拉分题专项训练:专题26-变压器的有关分析(解析版)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、k变压器的匸斩一、考点精析由于变压器问题贴近生活实际,触及能源利用等社会热点,故它也是教学的重点,也是高考中的热点,远距离输电的过程和降低输电能耗的途径等问题的考查几乎年年出现在高考试题当中;变压器问题灵活多变,但都是从变压器的原理去处理和解决各类问题,因此对变压器的原理掌握非常重要。1、理想变压器的几点假设(1)没冇漏磁现彖,即通过原线圈和副线圈的磁通量①一样。(2)两线圈屮没有电阻,铁芯屮没有铁损(即没有能量损失)。满足此两个条件的变压器叫做理想变压器。它是实际变压器的抽象,它把实际变压器屮的次要因索忽略掉,而紧紧抓住其主要因素。2、变压
2、器的工作原理互感现象是变压器工作的基础,可用法拉第电磁感应定律来解释:在原线圈上加交变电压U,原线圈中就有交流电通过,在铁芯屮产生交变的磁通暈。既然穿过副线圈,必然会在副线圈屮引起感应电动势,所以这时的副线圈可以作为电源使用。且产牛交变电压,一般用鸟表示。当把用电器接在副线圈两端,则通过用电器的电压就是山。3、电压关系由于理想变压器的漏磁不考虑,因此通过原副线圈的磁通量是相等的,磁通量的变化率也是相等的,根据U=n—可知,变压器原副线圈的电压之比为:ArJ仃I■—•""5:/.I"2I・&当遇到型变压器时有:型二如+竺,所以有:5=匕1+匕1
3、AtAtAtqn2n34、功率关系两线圈屮没有电阻,铁芯屮没有铁损(即没有能量损失),因此理想变压器不消耗电能,故其输入、输出功率Z间的关系有:P;F当变压器有多个副线圈时:P二A+鬥+/+5、电流关系(1)对只有一个副线圈的变压器,根据/=心有:iU=i°Ur,故有:k=^=!h厶U}(2)当变压器有多个副线圈吋有:刀』二灿0刀』+6、变压器动态分析⑴电压制约关系当变压器原、副线圈的匝数比丑一定吋,输出电压仏由输入电压决定,即U,nJ简述为“原制约副”。n2n(2)电流制约:;7当变压器原、副线圈的匝数比」-•定,且输入电压"
4、确定时,原线圈屮的电流厶由副线圈屮的输出电流Z决定,即1~—119可简述为"副制约原"。4⑶负载制约:①变压器副线圈中的功率/由用户负载决定,加戶负井负2+…;②变压器副线圈中的电流込由用户负载及电压仏确定,Z二旦;/③总功率P总二P钱+%(4)动态分析问题的思路程序可表示为:根据沟“2U1»M定U?确定输入功=I再由二、经典考题例1、(2012•课标)H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H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1900匝;原线圈为1100匝,接在有效值为22
5、0V的交流电源上.当变压器输出电压调至最人时,负载斤上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流冇效值为厶,负载两端电压的冇效值为仏,H变压器是理想的,则仏和厶分别约为()A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240.V和5.3AD.24.0V和9.1AI6-0—■解析:根据理想变压器电压比关系号=仝,代A数据解得引线圈两吃的电压有效值«=380V,因理想变压器原、副线圈输入和学科网输出的功率相等,即八=仁=7,解得上二需1A"9・1A,选项B正确;选项AsC、D错误。答案:B例2、(2013广东)如图,理想变压器原、副线圈匝数比m:n
6、2=2:1,V和A均为理想电表,灯光电阴Rr6Q,AB端电压终=12血sin100加(V)。下列说法正确的是()A、电流频率为100HzB、V的读数为24VC、A的读数为0.5AD、变压器输入功率为6W解析:AB段电压^=12^2sin10077*3),电彖城率为:=^=50Hzf故A错误;2tf电压表的示数为电路的有效电压的大八,根据九ds与匝数戚正比,可知6=67,故B错误;'牛5A的读数"故C错误,P=P-UI-s故D正确;故选D。例3、(2013-济南定吋练习)口耦调压变压器上的滑动触头P移动,可以调节输出电压,线圈』側两端与一个滑动
7、变阻器相连接,0为滑动变阻器的滑动触头,VkV2为理想电压表,如图所示,下列说法止确的是()A.当交流电源接臼、方时,触头P上移,0也上移,W的示数不变,V2示数可能不变B.当交流电源接白、方时,触头P上移,0下移,W的示数不变,V2示数增大C.当交流电源接c、〃吋,触头戶上移,V】的示数增大,V2示数不变D.当交流电源接c、〃时,触头戶上移,W的示数减小,V2示数不变解析:当交流电源接卧3时,尸上移,原线匝数变大,电源电圧不变,也示数不变,由电压关系和0、n不变、氏变大.可知副线圈电压圧减小'Q上移,间阻值变大,在示数可能不变,故A正确,同
8、理B错误;当交流电源接oN时,尸上移,电源七玉不变,V-/叮殳,副线圈匝数变大,副线圈电压变大,V:示数増大,故C正确、D错误。答案:AC巩固练习1、如图,理想变压