理想变压器的电流比关系恒成立吗复习进程.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流理想变压器的电流比关系恒成立吗　　1问题的提出　　原题（2014年新课程卷Ⅱ）如图1，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；[TP11GW119.TIF，Y#]假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大；用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则　　A.Uab∶Ucd=n1∶n2　　B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小　　C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大　　D.将二极管短路，电流表的读数加倍　　这道题

2、的参考答案是B、D，其中选项D引起了不少师生的热烈争论，现将争论的主要观点列举如下：　　观点一认为选项D错误，理由如下：副线圈经过二极管后电压、电流波形如图2，根据有效值定义可知，图2中有效值为：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢5精品好文档，推荐学习交流　　2、I2为将二极管短路时的有效值），通过副线圈的电流与通过电阻R的电流相同，由理想变压器的电流比公式，得原线圈的电流I.将二极管短路后原线圈的电流I.故选项D错误.持这一观点者还引用2010年5月《中学物理》中江苏盐城中学洪波老师的文章《如何理解理想变压器电流变比关系》.该文认为：电流比公式　　与电压比公

3、式一样，是一个基本关系式（当然是在一个副线圈的前提下），不论负载如何改变，也不论负载是电阻性的、电容性的、还是电感性的，总是成立.　　观点二从能量守恒的角度分析，认为该题答案是正确的.同样认为通过二极管后的电压和电流波形如图2，对应的功率P′=U2′I2′，将二极管短路后的功率为.由于原线圈的电压不变，输入功率减半，故电流减半，即I1′=2I1.故选项D正确.持这一观点者认为理想变压器输入功率等于负载消耗的功率，在如图1接有二极管时，波形减半，功率相应减半，由功率相等知　　2问题探究　　以上两种观点均将理想二极管等效成一个通断作用的开关，并不涉及能量的转化问题，这是毫

4、无异议的，争论的焦点是[HJ0.9mm]在负载接入有二极管的情况下，电流比公式仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢5精品好文档，推荐学习交流　　是否成立.观点二从能量角度分析问题是符合理想变压器的特征，巧妙地回避了负载接入二极管后电流比公式是否成立的问题.该方法无疑是正确的，也是中学生能够接受的.　　下面从理论上分析理想变压器电流比公式是否成立：　　若原副线圈的同名端如图3中墨点所示，原副线圈中电流的标定方向也如图3所示，取回路绕行方向与电流标向一致，则变压器的电路方程为　　无漏磁的条件下，M和L与线圈的匝数之间存在一定的联系.若原副线圈中的电流产生的磁场对每一

5、匝线圈的磁通分别为Φ1和Φ1，则磁通匝链数　　即输入电压与输出电压之比等于原副线圈的匝数比，但输入电压与输出电压的相位相反.这就是理想变压器的电压变比公式.　　若副线圈开路，即Z→∞，则I2=0，变压器的电路方程（1）式和（2）式变为　　0称为变压器的空载电流.空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成.由于变压器原线圈的自感系数L1是相当大的，故空载电流实际上是相当小的.仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢5精品好文档，推荐学习交流　　上述分析可知，理想变压器在空载时是有电流的，电流比公式只是负载电阻远小于副线圈阻抗时成立（当然是只有一个副

6、线圈的单相理想变压器），并不适用于空载时.可以说，电压比和电流比公式是理想变压器正常工作时的关系，而电流比在空载时不适用.当前，中学教师在教学时应该回避空载问题，理想变压器不只是结构理想化，也与其工作状态有关.1、Marklivedinavillagefaraway.Onedayhebecameveryillandeveryonethoughthewould1soon.Theysentforadoctor.Twodays2thedoctorcameandlookedoverthesickman.3askedforapenandsomepapertowritedownt

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