淺議“理想變壓器的動態分析”

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淺議“理想變壓器的動態分析”

◇山東連培惠

理想變壓器的動態分析問題是交變電流中的熱點內容,也是歷年高考題中重要考點,所涉及的知識廣泛,綜合性、靈活性較強,對于這類問題如果找到恰當的方法,掌握其規律,可以簡捷求解.理想變壓器的動態分析問題,首先要分清變量和不變量,其次明確各物理量間的制約關系.在方法的選擇上,學生必須根據題型妥善選擇．本文將結合實例,對不同形式的理想變壓器的動態分析問題的應用進行探究,幫助學生理清解題思路．

1改變負載,討論其他元件的電流、電壓及功率變化情況

與閉合電路中的動態分析類似,可以根據滑動變阻器R的變化,確定總電流的變化,再根據電壓不變,來分析其他元件電流和電壓的變化情況.

圖1

AP向下滑動時,燈L變亮;

BP向下滑動時,變壓器的輸出電壓不變;

CP向上滑動時,變壓器的輸入電流變小;

DP向上滑動時,變壓器的輸出功率變大

【解后反思】電路動態分析總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況,再確定其他電路的變化情況,即先部分后整體再部分的方法. 分析動態問題的思路程序為

圖2

AS1接a,閉合S后,電壓表示數減小,電流表示數增大;

BS1接a,閉合S后,原線圈輸入功率減小;

C斷開S,S1接a時電流表的示數為I1,S1接b時電流表的示數為I2,則I1>I2;

D斷開S,S1接a時原線圈輸入功率為P1,開關S1接b時原線圈輸入功率為P2,則P1

【解后反思】解決本題的關鍵是知道原副線圈電壓之比、電流之比與匝數比的關系,抓住輸入電壓不變,結合歐姆定律進行動態分析.

2變壓器與分壓器的比較

變壓器具有變壓作用,分壓器只有分壓作用,沒有變壓作用,抓住原線圈電壓不變,通過副線圈中負載的變化,綜合歐姆定律得出電流的變化,從而得出原線圈電流的變化.

圖3

A220 V、220 V；B220 V、 110 V；

C110 V、110 V；D220 V、0

【解后反思】變壓器甲和分壓器乙都能起到改變電壓的作用,但二者又有著本質的區別．變壓器是一種電感性儀器,是根據電磁感應原理工作的;而分壓器是一種電阻性儀器,是根據電阻串聯分壓原理工作的.變壓器只能改變交流電壓,不能改變直流電壓;而分壓器既可以改變交流電壓,也可以改變直流電壓.變壓器可以使交流電壓升高或降低;而分壓器不能使電壓升高.

總之，理想變壓器的動態分析問題在各類考試中是經常出現,所涉及的知識廣泛,綜合性、靈活性較強,因此學生必須能夠根據題型妥善選擇方法,這樣才會順利解決理想變壓器動態分析問題．

【解后反思】理想變壓器無功率損耗,只改變電壓.

(作者單位：山東省榮成市第二中學)