20xx沪科版高中物理选修3-232-33变压器为什么能改变电压电能的开发与利用

20xx沪科版高中物理选修3-232-33变压器为什么能改变电压电能的开发与利用内容摘要：

) 原、副线圈的感抗均趋于无穷大 ,从而空载电流趋于 0。 探究一 探究二 例题 2 理想变压器原线圈和两个副线圈的匝数分别为 n1= 880 匝 , n2= 24匝 , n3= 1 3 2 0 匝。 把原线圈 n1接到 2 2 0 V 的交流电源上 ,两组副线圈 n n3接到用电器上。 测知副线圈 n2的用电器消耗的功率为 1 2 W ,副线圈 n3中流过的电流强度为 0 . 2 3 A ,求原线圈中通过的电流。 点拨 :通过理想变压器的电压与匝数成正比的公式 ,先求两组副线圈的电压 ,再由变压器的输入功率和输出功率相等 ,求原线圈中的电流。 解析 :由𝑈1𝑈2=𝑛1𝑛2,𝑈1𝑈3=𝑛1𝑛3,得线圈 n n3的电压分别为 U2=𝑛2𝑛1U1=24880 220 V = 6 V U3=𝑛3𝑛1U1=1 320880 220 V = 330 V 副线圈 n3的输出电功率为 P3=I3U3= 0 . 23 330 W = 75 . 9 W 理想变压器输入的电功率等于输出的电功率 P1=P2+P3= ( 1 2 + 75 . 9) W = 87 . 9 W 原线圈中的电流 I1=𝑃1𝑈1=87 . 9220 A ≈ 0 . 40 A 探究一 探究二 答案 : 0 . 4 0 A 题后反思 电流和匝数成反比的关系只适用于原、副线圈各有一个的情况 ,一旦有多个副线圈 ,该关系即不适用。 计算具有两个 (或两个以上 )副线圈的变压器问题时 ,应注意三个关系 :电压关系 :𝑈 1𝑛 1=𝑈 2𝑛 2=𝑈 3𝑛 3= …… ,电流关系 : n 1 I 1 =n 2 I 2 +n 3 I 3 + …… ,功率关系 : P 1 =P 2 +P 3 + ……。 探究一 探究二 变压器的工作的制约关系及动态分析 问题导引 怎样设计变压器可以实现 “ 大电压 ” 和 “ 小电压 ” 之间的相互转变 ? 提示 根据电压关系知 :当 n 2 n 1 时 , U 2 U 1 — 升压变压器。 当 n 2 n 1时 , U 2 U 1 — 降压变压器 ,按需要调整匝数即可。 探究一 探究二 名师精讲 1 .电压制约 :当变压器原、副线圈的匝数比 (𝑛1𝑛2) 一定时 ,输出电压 U2由输入电压决定 ,即 U2=𝑛2𝑈1𝑛1。 2 .电流制约 :当变压器原、副线圈的匝数比 (𝑛1𝑛2) 一定 ,且输入电压 U1确定时 ,原线圈中的电流 I1由副线圈中的输出电流 I2决定 ,即 I1=𝑛2𝐼2𝑛1。 3 .负载制约 : ( 1 ) 变压器副线圈中的功率 P2由用户负载决定 , P2= 𝑃负1+𝑃负2+ …。 ( 2 ) 变压器副线圈中的电流 I2由用户负载及电压 U2确定 , I2=𝑃2𝑈2。 ( 3 ) 总功率 P 入 =P 线 +P2,即变压器的输入功率是由输出功率决定的。 探究一 探究二 4 .对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 : ( 1 ) 原、副线圈匝数比不变 ,分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况 ,进行动态分析的顺序是 R → I 2 → P 2 → P 1 → I 1。 ( 2 ) 负载电阻不变 ,分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况 ,进。