浅议“理想变压器的动态分析”



浅议“理想变压器的动态分析”

◇山东连培惠

理想变压器的动态分析问题是交变电流中的热点内容,也是历年高考题中重要考点,所涉及的知识广泛,综合性、灵活性较强,对于这类问题如果找到恰当的方法,掌握其规律,可以简捷求解.理想变压器的动态分析问题,首先要分清变量和不变量,其次明确各物理量间的制约关系.在方法的选择上,学生必须根据题型妥善选择．本文将结合实例,对不同形式的理想变压器的动态分析问题的应用进行探究,帮助学生理清解题思路．

1改变负载,讨论其他元件的电流、电压及功率变化情况

与闭合电路中的动态分析类似,可以根据滑动变阻器R的变化,确定总电流的变化,再根据电压不变,来分析其他元件电流和电压的变化情况.

图1

AP向下滑动时,灯L变亮;

BP向下滑动时,变压器的输出电压不变;

CP向上滑动时,变压器的输入电流变小;

DP向上滑动时,变压器的输出功率变大

【解后反思】电路动态分析总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他电路的变化情况,即先部分后整体再部分的方法. 分析动态问题的思路程序为

图2

AS1接a,闭合S后,电压表示数减小,电流表示数增大;

BS1接a,闭合S后,原线圈输入功率减小;

C断开S,S1接a时电流表的示数为I1,S1接b时电流表的示数为I2,则I1>I2;

D断开S,S1接a时原线圈输入功率为P1,开关S1接b时原线圈输入功率为P2,则P1

【解后反思】解决本题的关键是知道原副线圈电压之比、电流之比与匝数比的关系,抓住输入电压不变,结合欧姆定律进行动态分析.

2变压器与分压器的比较

变压器具有变压作用,分压器只有分压作用,没有变压作用,抓住原线圈电压不变,通过副线圈中负载的变化,综合欧姆定律得出电流的变化,从而得出原线圈电流的变化.

图3

A220 V、220 V；B220 V、 110 V；

C110 V、110 V；D220 V、0

【解后反思】变压器甲和分压器乙都能起到改变电压的作用,但二者又有着本质的区别．变压器是一种电感性仪器,是根据电磁感应原理工作的;而分压器是一种电阻性仪器,是根据电阻串联分压原理工作的.变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压;而分压器既可以改变交流电压,也可以改变直流电压.变压器可以使交流电压升高或降低;而分压器不能使电压升高.

总之，理想变压器的动态分析问题在各类考试中是经常出现,所涉及的知识广泛,综合性、灵活性较强,因此学生必须能够根据题型妥善选择方法,这样才会顺利解决理想变压器动态分析问题．

【解后反思】理想变压器无功率损耗,只改变电压.

(作者单位：山东省荣成市第二中学)