20xx滬科版高中物理選修3-232-33變壓器為什么能改變電壓電能的開發(fā)與利用(編輯修改稿)
2025-12-25 16:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ) 原、副線圈的感抗均趨于無窮大 ,從而空載電流趨于 0 。 探究一 探究二 例題 2 理想變壓器原線圈和兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為 n1= 880 匝 , n2= 24匝 , n3= 1 3 2 0 匝。把原線圈 n1接到 2 2 0 V 的交流電源上 ,兩組副線圈 n n3接到用電器上。測知副線圈 n2的用電器消耗的功率為 1 2 W ,副線圈 n3中流過的電流強(qiáng)度為 0 . 2 3 A ,求原線圈中通過的電流。 點(diǎn)撥 :通過理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比的公式 ,先求兩組副線圈的電壓 ,再由變壓器的輸入功率和輸出功率相等 ,求原線圈中的電流。 解析 :由??1??2=??1??2,??1??3=??1??3,得線圈 n n3的電壓分別為 U2=??2??1U1=24880 220 V = 6 V U3=??3??1U1=1 320880 220 V = 330 V 副線圈 n3的輸出電功率為 P3=I3U3= 0 . 23 330 W = 75 . 9 W 理想變壓器輸入的電功率等于輸出的電功率 P1=P2+P3= ( 1 2 + 75 . 9) W = 87 . 9 W 原線圈中的電流 I1=??1??1=87 . 9220 A ≈ 0 . 40 A 探究一 探究二 答案 : 0 . 4 0 A 題后反思 電流和匝數(shù)成反比的關(guān)系只適用于原、副線圈各有一個(gè)的情況 ,一旦有多個(gè)副線圈 ,該關(guān)系即不適用。計(jì)算具有兩個(gè) (或兩個(gè)以上 )副線圈的變壓器問題時(shí) ,應(yīng)注意三個(gè)關(guān)系 :電壓關(guān)系 :?? 1?? 1=?? 2?? 2=?? 3?? 3= …… ,電流關(guān)系 : n 1 I 1 =n 2 I 2 +n 3 I 3 + …… ,功率關(guān)系 : P 1 =P 2 +P 3 + …… 。 探究一 探究二 變壓器的工作的制約關(guān)系及動(dòng)態(tài)分析 問題導(dǎo)引 怎樣設(shè)計(jì)變壓器可以實(shí)現(xiàn) “ 大電壓 ” 和 “ 小電壓 ” 之間的相互轉(zhuǎn)變 ? 提示 根據(jù)電壓關(guān)系知 :當(dāng) n 2 n 1 時(shí) , U 2 U 1 — 升壓變壓器 。 當(dāng) n 2 n 1時(shí) , U 2 U 1 — 降壓變壓器 ,按需要調(diào)整匝數(shù)即可。 探究一 探究二 名師精講 1 .電壓制約 :當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 (??1??2) 一定時(shí) ,輸出電壓 U2由輸入電壓決定 ,即 U2=??2??1??1。 2 .電流制約 :當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 (??1??2) 一定 ,且輸入電壓 U1確定時(shí) ,原線圈中的電流 I1由副線圈中的輸出電流 I2決定 ,即 I1=??2??2??1。 3 .負(fù)載制約 : ( 1 ) 變壓器副線圈中的功率 P2由用戶負(fù)載決定 , P2= ??負(fù)1+??負(fù)2+ … 。 ( 2 ) 變壓器副線圈中的電流 I2由用戶負(fù)載及電壓 U2確定 , I2=??2??2。 ( 3 ) 總功率 P 入 =P 線 +P2,即變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的。 探究一 探究二 4 .對(duì)理想變壓器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的兩種常見情況 : ( 1 ) 原、副線圈匝數(shù)比不變 ,分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況 ,進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是 R → I 2 → P 2 → P 1 → I 1 。 ( 2 ) 負(fù)載電阻不變 ,分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況 ,進(jìn)
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