專題-物理-L69-理想變壓器問題

理想變壓器問題物理專題(二.)變壓器1.主要構(gòu)造：輸入線圈（原、初級）、輸出線圈（副、次級）、閉合鐵芯(二.)變壓器2.工作原理：原線圈輸入交流電U1，在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量，這樣原線圈產(chǎn)生自感，副線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)，反過來，副線圈在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量，引起原線圈的電磁感

應(yīng)，稱為兩線互感。不管如何感應(yīng)，原副線圈的Δφ/Δt相同，原副線圈兩端的感應(yīng)電動勢U1/U2=n1/n2變壓器能量轉(zhuǎn)化裝置：輸入端電能→磁場能→輸出端電能

（U1，I1，P1）（U2，I2，P2）3.（1）理想變壓器：傳輸交流電能時(shí)，自身不消耗電能。P2=P1。

①原、副線圈沒有電阻，不產(chǎn)生焦耳熱，不計(jì)銅損。

②變壓器鐵芯沒漏磁，即φ原=φ副

③不計(jì)鐵芯內(nèi)電磁感應(yīng)，即不計(jì)鐵損。

例題1一輸入電壓為220v，輸出電壓為36V的變壓器副線圈燒壞，為獲知此變壓器元、復(fù)線圈匣數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新饒了5匣線圈。如題17圖所示，然后將原來線圈接到220v交流電源上，測得新繞線全的端電壓為1v，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線數(shù)分別為（

）A．1100,360B.1100，180C．2200,180D.2200,360解析：對新繞線的理想變壓器，根據(jù)變壓比公式得

變壓器燒壞前，同理故B選項(xiàng)正確。例題2圖中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連：P為滑動頭?，F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用

表示流過原線圈的電流，

表示流過燈泡的電流，

表示燈泡兩端的電壓，

表示燈泡消耗的電功率（這里的電流、電壓均指有效值：電功率指平均值）。下圖中能夠正確反映相應(yīng)物理量隨時(shí)間的變化趨勢的是（

）解析：副線圈是均勻密繞的且滑動勻速上滑，說明副線圈的匝數(shù)在均勻增大，由變壓器的變壓比

均勻增大（k為單位時(shí)間增加的匝數(shù)），C正確，燈泡兩端的電壓由零增大時(shí)其電阻增大，描繪的伏安特性曲線為B。燈泡的功率先增大的快（電阻小）后增大的慢（電阻大），D錯(cuò)誤。原線圈功率等于燈泡功率是增大的，所以原線圈電流增大，A錯(cuò)誤。例題3如右圖，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4：1，原線圈兩端接入一正弦交流電源；副線圈電路中R為負(fù)載電阻．下列結(jié)論正確的是()A．若電壓表讀數(shù)為6V，則輸入電壓的最大值為VB．若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，

則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半C．若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來的

2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍D．若保持負(fù)載電阻的阻值不變．輸入電壓增加到原

來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍解析：若電壓表讀數(shù)為6V，則輸入電壓為U1=4×6V是有效值，因此其最大值為24V，A正確；若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則輸出電壓也增加到原來的2倍，電流表示數(shù)應(yīng)增加到原來的2倍，B錯(cuò)；若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來的2倍，則輸出電流減小到原來的一半，輸入功率等于輸出功率即P=UI也減小到原來的一半，C錯(cuò)；若保持負(fù)載電阻的阻值不變．輸入電壓增加到原來的2倍，輸出電壓增大到原來的2倍，則由P=U2/R可知輸出功率增加到原來的4倍，D正確。例題4如圖所示,左側(cè)的圓形導(dǎo)電環(huán)半徑為r=1.0cm,導(dǎo)電環(huán)與一個(gè)理想變壓器的原線圈相連,變壓器的副線圈兩端與一個(gè)電容為C=100pF的電容器相接,導(dǎo)電環(huán)的電阻不計(jì).環(huán)中有垂直于圓環(huán)平面的變化磁場,磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率為

.若電容器C所帶電荷量的最大值為1.41×10-9C,則所用理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為多少?（取π2=10）

解析：原線圈兩端電壓最大值U1m＝(ΔB/Δt)mS＝0.1

V.副線圈兩端電壓的最大值即電容器兩端電壓的最大值由C＝Q/U得：U2m＝Qm/U＝14.1V，所以n1/n2＝U1m/U2m＝1/100.答案

1∶100下節(jié)課再見5.如圖所示,理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為n1,次級線圈的匝數(shù)為n2,初級線圈的兩端a、b接正弦交流電源,電壓表V的示數(shù)為220V,負(fù)載電阻R=44Ω,電流表A1的示數(shù)為0.20A.下列判斷中正確