变压器动态问题难度相对较小,但对于原线圈一侧有负载时有的同学犯迷糊,参考资料上给出的答案普遍没有说透,现在我们来讨论下这种情况。
相关知识
1.原副线圈两端电压比 U1:U2=N1:N2
2.原副线圈两端电流比 I2:I1=N1:N2
3.理想变压器原线圈输入功率=副线圈功率
例1.如图所示的理想变压器,左端输入有效值不变的正弦交流电u,电压表和电流表都是理想电表,忽略小灯泡电阻的变化,则开关S闭合后与闭合前相比较,下列说法正确的是( )
A.L1变亮
B.L2变亮
C.电流表A的示数变小
D.电压表V的示数变小
设原副线圈匝数比为K,副线圈一侧总电阻为R,流过电流表电流为I,则副线圈电压可表示为IR,相应的原线圈一侧电压为IRK,原线圈中电流为I/K,于是有下列式子成立:
其中U、K、RL1都不变化,当闭合开关后,副线圈总电阻R变小,所以I变大,电流表数变大,灯泡L1变亮,原线圈电压变小,电压表变小,灯L2变暗,选AD
解决这类问题核心是用一端的电阻与电流列出恒等式,熟练以后可直接记住结论。比如副线圈一侧并联的用电器越多(等效于副线圈一侧滑动变阻器阻值变小)输出功率越大,总功率P=UI,原线圈电流就变大了
变式1.如图所示,电源电压保持不变,若将滑动变阻器的滑片向左滑动,关于两电表的变化说法正确的是 ()
A.电流表示数变大
B.电流表示数变小
C.电流表示数变大
D电流表示数变小
变式2.如图所示,某理想变压器分别接有两个相同灯泡A和B,当副线圈的选择开关S打到1时,灯泡B功率是A的4倍,现把开关S打到2,副线圈接入电路匝数变为原来一半,灯泡阻值不变化,则()
A.灯泡A变亮
B.灯泡B变亮
C.灯泡B电功率是A的16倍
D.副线圈两端电压变为原来一半
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