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淺議“理想變壓器的動態(tài)分析”

◇山東連培惠

理想變壓器的動態(tài)分析問題是交變電流中的熱點內(nèi)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(dāng)?shù)姆椒?掌握其規(guī)律,可以簡捷求解.理想變壓器的動態(tài)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(guān)系.在方法的選擇上,學(xué)生必須根據(jù)題型妥善選擇．本文將結(jié)合實例,對不同形式的理想變壓器的動態(tài)分析問題的應(yīng)用進(jìn)行探究,幫助學(xué)生理清解題思路．

1改變負(fù)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(tài)分析類似,可以根據(jù)滑動變阻器R的變化,確定總電流的變化,再根據(jù)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(tài)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(tài)問題的思路程序為

圖2

AS1接a,閉合S后,電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)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(shù)為I1,S1接b時電流表的示數(shù)為I2,則I1>I2;

D斷開S,S1接a時原線圈輸入功率為P1,開關(guān)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(guān)鍵是知道原副線圈電壓之比、電流之比與匝數(shù)比的關(guān)系,抓住輸入電壓不變,結(jié)合歐姆定律進(jìn)行動態(tài)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(fù)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(zhì)的區(qū)別．變壓器是一種電感性儀器,是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的;而分壓器是一種電阻性儀器,是根據(jù)電阻串聯(lián)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(tài)分析問題在各類考試中是經(jīng)常出現(xiàn),所涉及的知識廣泛,綜合性、靈活性較強,因此學(xué)生必須能夠根據(jù)題型妥善選擇方法,這樣才會順利解決理想變壓器動態(tài)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(xué))