专题-物理-L69-理想变压器问题

理想变压器问题物理专题(二.)变压器1.主要构造：输入线圈（原、初级）、输出线圈（副、次级）、闭合铁芯(二.)变压器2.工作原理：原线圈输入交流电U1，在铁芯中产生变化的磁通量，这样原线圈产生自感，副线圈产生电磁感应，反过来，副线圈在铁芯中产生变化的磁通量，引起原线圈的电磁感

应，称为两线互感。不管如何感应，原副线圈的Δφ/Δt相同，原副线圈两端的感应电动势U1/U2=n1/n2变压器能量转化装置：输入端电能→磁场能→输出端电能

（U1，I1，P1）（U2，I2，P2）3.（1）理想变压器：传输交流电能时，自身不消耗电能。P2=P1。

①原、副线圈没有电阻，不产生焦耳热，不计铜损。

②变压器铁芯没漏磁，即φ原=φ副

③不计铁芯内电磁感应，即不计铁损。

例题1一输入电压为220v，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器元、复线圈匣数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新饶了5匣线圈。如题17图所示，然后将原来线圈接到220v交流电源上，测得新绕线全的端电压为1v，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线数分别为（

）A．1100,360B.1100，180C．2200,180D.2200,360解析：对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得

变压器烧坏前，同理故B选项正确。例题2图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用

表示流过原线圈的电流，

表示流过灯泡的电流，

表示灯泡两端的电压，

表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值）。下图中能够正确反映相应物理量随时间的变化趋势的是（

）解析：副线圈是均匀密绕的且滑动匀速上滑，说明副线圈的匝数在均匀增大，由变压器的变压比

均匀增大（k为单位时间增加的匝数），C正确，灯泡两端的电压由零增大时其电阻增大，描绘的伏安特性曲线为B。灯泡的功率先增大的快（电阻小）后增大的慢（电阻大），D错误。原线圈功率等于灯泡功率是增大的，所以原线圈电流增大，A错误。例题3如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻．下列结论正确的是()A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为VB．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，

则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的

2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原

来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍解析：若电压表读数为6V，则输入电压为U1=4×6V是有效值，因此其最大值为24V，A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，B错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即P=UI也减小到原来的一半，C错；若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由P=U2/R可知输出功率增加到原来的4倍，D正确。例题4如图所示,左侧的圆形导电环半径为r=1.0cm,导电环与一个理想变压器的原线圈相连,变压器的副线圈两端与一个电容为C=100pF的电容器相接,导电环的电阻不计.环中有垂直于圆环平面的变化磁场,磁场磁感应强度B的变化率为

.若电容器C所带电荷量的最大值为1.41×10-9C,则所用理想变压器的原副线圈的匝数之比为多少?（取π2=10）

解析：原线圈两端电压最大值U1m＝(ΔB/Δt)mS＝0.1

V.副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值由C＝Q/U得：U2m＝Qm/U＝14.1V，所以n1/n2＝U1m/U2m＝1/100.答案

1∶100下节课再见5.如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为n1,次级线圈的匝数为n2,初级线圈的两端a、b接正弦交流电源,电压表V的示数为220V,负载电阻R=44Ω,电流表A1的示数为0.20A.下列判断中正确