专题11变压器模型模型界定本模型中涉及变压器结构与原理，常见各种变压器，涉及变压器问题的解题思路以及变压器的动态分析问题。模型破解1.变压器(i)结构如图1所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的.跟电源相连的叫原线圈；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.(ii)工作原理当在原线圈上加交变电源时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯上中产生交变磁通量，磁通量通过铁芯也穿过副线圈，磁通量的变化在副线圈上产生感应电动势.若副线圈上接有负载形成闭合电路，有交变电流通过时，也会产生磁通量通过铁芯穿过原线圈，在原线圈上产生感应电动势.这样原、副线圈在铁芯中磁通量发生了变化，从而发生互相感应（称为互感现象），产生了感应电动势.(iii)理想变压器理想变压器是一种理想模型，它有三个特点：铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样；线圈绕组的电阻不计，不产生热量，无电能损失；铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无电能损失.(iv)常见变压器自耦变压器自耦变压器是指它的绕组一部分是高压边和低压边共享的,另一部分只属于高压边.它只有一个线圈,有三个抽头,可升压也可降压.图甲是降压器,图乙是升压器.调压变压器调压变压器属于自耦变压器,但电压连续可调.互感器图甲是电压互感器,实质是降压变压器.图乙是电流互感器,实质是升压变压器.例1.如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q．则A．只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大B．只将Q向下移动时，电流表的读数变大C．只将P顺时针方向移动时，电流表的读数变大D．只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大【答案】D2.涉及变压器问题的常用思路(i)电压思路：变压器原、副线圈的电压之比为UUnn1212；当变压器有多个副绕组时UnUnUn112233……适用条件理想变压器且通过原副线圈每匝的磁通量都相同,即无漏磁.注意U1与U2都是线圈两端的电压而不一定是电源电压或负载两端电压.例2.为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压1u不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压2u随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是A．tVu)2sin(501902B．tVu)2sin(1001902C．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移【答案】BD【解析】:由图乙知交变电流的周期为0.02s,电压峰值为VUm21902,故其瞬时值表达式为tVTUum)1902sin(1002sin22,A错误B正确.由于用户得到的电压为VUUm190222,由2121nnUU知在U1与n2不变的情况下要增大U2需减小n1,故C错误D正确.例3.如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端与u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是A．2．0VB．9．0VC．12．7VD．144．0V【答案】A模型演练1.输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为：A1100、360B1100、180C2200、180D220、360(ii)电流思路：由IPU知，对只有一个副绕组的变压器有IInn1221；当变压器有多个副绕组时，nInInI112233……例4.如图所示，理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻1R、2R，且21RR，初、次级线圈的匝数比2:1:21nn，交流电源电压为U，则A．1R两端的电压为B．1R两端的电压为C．2R两端的电压为D．2R两端的电压为【答案】AC例5.如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知nl：n2=1000：l，n3：n4=1：100，图中电压表示数为220V，电流表示数为10A，则高压输电线的送电功率为（）A．2.2×103WB...