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- 2021-05-22 发布
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第2讲 变压器 电能的输送
板块一 主干梳理·夯实基础
1．构造：如图所示。变压器主要由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。
(1)原线圈：指与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
(2)副线圈：指与负载连接的线圈，也叫次级线圈。
2．工作原理：电磁感应的互感现象。
3．理想变压器的基本关系式
(1)功率关系：P入＝P出。
(2)电压关系：＝，若n1>n2，为降压变压器；若n1Icd
C．ab接PQ、cd接MN，IabIcd
[答案] B
[解析] 根据理想变压器的原理，线圈电流与匝数成反比，ab接MN，通过的电流较大，电流表接在cd两端，通过的电流较小，B选项正确。
3.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值U1＝100 V，R0＝40 Ω，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值U2为______V，通过电阻R0的电流有效值为______A。
[答案] 200 5
[解析] 当滑动片位于线圈中点位置时，由变压器电压关系有：＝，所以U2＝＝200 V，通过R0的电流为I＝＝ A＝5 A。
1．(多选)如图甲所示，一理想自耦变压器的原线圈接有交变电压，交变电压随时间变化的图象如图乙所示，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是( )
A．交变电压u随时间t变化的规律是u＝U0cos100πt
B．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大
C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入功率增大
D．若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则通过A处的电流一定增大
答案 AB
解析 由乙图可知T＝0.02 s，ω＝＝100π rad/s，所以u随时间变化规律是u＝U0cos100πt，A选项正确。原线圈n1不变，U1不变，随触头P向A端滑动，n2增大，由＝可知，U2增大，由PR＝，电阻R消耗的功率也增大，B选项正确。若仅增大电阻R，而n1、U1、n2都不变，U2也不变，由PR＝可知，PR减小，原线圈的输入电功率也减小，C选项错误。触头P向B端滑动，U2减小，R增大，由I2＝可知I2减小，P2＝U2I2减小，P1＝P2＝U1I1，可知U1不变，所以I1减小，过A处的电流减小，D选项错误。
2.如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300 V，副线圈的输出电压U2＝220 V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2 V，则
(1)原、副线圈的匝数各是多少？
(2)当S断开时，A2的示数I2＝5 A，那么A1的示数是多少？
(3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数将如何变化？
答案 (1)1650匝 110匝 (2)0.33 A (3)A1、A2的示数都增大
解析 (1)根据电压关系＝及＝有
n1＝n0＝×1＝1650(匝)，
n2＝n0＝×1＝110(匝)。
(2)由于是理想变压器，则P入＝P出，I1U1＝I2U2
得I1＝I2＝×5 A＝0.33 A。
(3)开关S闭合时，负载增加，总电阻减小，副线圈的输出电压U2不变，根据欧姆定律得I2＝，可知I2增大，输出功率P出＝I2U2也增大；根据P入＝P出，即I1U1＝I2U2，原线圈中的电流I1也随之增大。所以，电流表A1、A2的示数都增大。
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