2　第2讲　变压器　电能的输送.pptx

第十二章交变电流电磁振荡与电磁波传感器;第2讲变压器电能的输送;;考点二变压器的动态分析;考点一变压器的工作原理与基本关系;知识梳理;2．基本关系式

(1)功率关系：________。

(2)电压关系：只有一个副线圈时，_______；

(3)电流关系：只有一个副线圈时，________；

有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。

(4)频率关系：f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)。;高考情境链接;核心突破;3．变压器原线圈所在电路中含有负载问题的分析

(1)将原线圈看作用电器，在原线圈电路中可应用串、并联电路规律、闭合电路的欧姆定律等。

(2)要求解原线圈电路中负载的电流、电压和功率，一般需先求副线圈中的电流，然后根据理想变压器原、副线圈中的电流关系求得原线圈电路中的电流，进而求解通过负载的电流。原、副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口。;例1;由题图乙可得，周期T＝0.02s，故可得ω＝

＝100πrad/s，故交流电的表达式为u＝Umsin

(100πt)V，又因为t＝s时原线圈瞬时电压

u＝110V，所以Um＝220V，原线圈电压有效值为U1＝＝220V，根据

可得，副线圈电压U2＝44V，当闭合S1、断开S2，电压表测量副线圈电压，故电压表的示数为44V，故A正确；闭合S1、S2，副线圈电流为I2′＝

＝0.8A，根据可得I1′＝0.16A，电流表的示数为0.16A，故B错误；断开S1、S2，副线圈总电阻为R＝R1＋R2＝220Ω，副线圈电流为I2＝

＝0.2A，根据可得原线圈电流I1＝0.04A，故C正确；P1＝U1I1＝8.8W，P2＝U1I1′＝35.2W，所以P1∶P2＝1∶4，故D正确。;例2;由电源输出电压表达式和ω＝2πf可知，交流电压的频率

为50Hz，变压器不改变电流的周期和频率，则副线圈

输出电压的频率为50Hz，故A错误；设变压器原、副

线圈匝数的比值为k，由等效电阻知识可知，变压器和

电阻R的等效电阻为k2R，可将题图电路等效为如图所

示的电路，开关断开时，R消耗的电功率和R0消耗的功率相等，可得电阻R0两端的电压与等效电阻两端的电压相等，此时R0两端的电压为20V，故B错误；结合上述分析可知R0＝k2R，解得k＝2，故C正确；若开关S闭合，原线圈两??的电压变为原来的2倍，电阻R两端的电压也变为原来的2倍，由P＝，可知电阻R消耗的电功率变为原来的4倍，故D错误。故选C。;例3;根据原、副线圈电压与匝数的关系所以

三个线圈两端的电压之比为U1∶U2∶U3＝2∶1∶1，

原、副线圈消耗的电功率相等，即U1I1＝2，原线

圈回路满足的关系为U＝I1R＋U1，其中交流电源电压

的有效值是U＝40V，联立可得U1＝20V，U2＝U3＝10V，I1＝I2＝I3＝10A，交流电源消耗的总功率为P＝UI1＝400W。故选BC。;;例4;根据题意可知交流电的角速度ω＝100πrad/s，频

率为f＝＝50Hz，变压器可以改变电压和电流的

值，但不能改变频率，因此副线圈中交流电频率

仍为50Hz，故A错误；原线圈两端电压的最大值U1m＝220V，根据

副线圈两端电压的最大值U2m＝110V，当最大电压为110V时，二极管仍然正常工作，说明二极管的反向耐压值大于110V，故D错误；由于二极管的作用，副线圈两个电阻交替工作，与没有二极管时一个电阻R始终工作完全相同，副线圈两端电压的有效值U2＝＝110V，因此电流表的示数I2＝

＝2A，理想变压器输入功率等于电阻消耗的功率P＝U2I2＝110×2W＝220W，故B正确，C错误。故选B。;考点二变压器的动态分析;知识梳理;2．负载不变，匝数比变化

如图乙所示，负载电阻不变，匝数比变化的

情况的分析思路：

(1)U1不变，发生变化，U2变化。

(2)R不变，U2变化，I2发生变化。

(3)根据P2＝和P1＝P2、P1＝U1I1，可以判断P2

变化时，P1发生变化；U1不变，I1发生变化。;例5 ;不考虑变压器的输入电压随负载变化，即变压

器原线圈的输入电压U1不变，根据可知，

变压器副线圈的输出电压U2即V2示数不变；因

为住户的用电器均为并联，所以用电器增加时，用户的总电阻R总＝R＋R用变小，由I