原線圈
- 等效法巧解理想變壓器問題
、等效電阻法如原線圈匝數(shù)為n1,副線圈匝數(shù)為n2,把副線圈電路等效變換到原線圈回路,等效電路如圖1所示。推導過程如下:設(shè)副線圈的電阻為R,原線圈的等效電阻為R′把負載電阻等效處理后,可以把兩個回路變成一個回路,從而使問題簡化。【例1】(2022·湖南卷·6)如圖2,理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同,滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間,輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R,滑動變阻器R2的最大阻值為9R,滑片P2初始位置在最右端。理想電壓
教學考試(高考物理) 2023年2期2023-04-17
- 深度剖析理想變壓器輸入端電路等效變換
但當理想變壓器原線圈回路中有電阻時,用常規(guī)方法求解就會變得特別困難,且很難厘清理想變壓器原、副線圈各物理量間的關(guān)系。此時,若對理想變壓器輸入端電路作等效變換,試題求解頓時柳暗花明,較為簡單。1.問題提出【例1】(多選)如圖1所示,變壓器為理想變壓器,交流電源電壓有效值恒定為U,燈泡L1串聯(lián)接在原線圈回路中,燈泡L2、L3為副線圈的負載。開關(guān)S斷開時,燈泡L1、L2的亮度與斷開前相比圖1( )A.L1亮度不變 B.L1亮度減弱C.L2亮度不變 D.L2亮度增
教學考試(高考物理) 2023年1期2023-04-15
- 對理想變壓器原線圈串聯(lián)負載電路中“等效電阻”的探討
鐵芯、副線圈和原線圈，通過電磁感應(yīng)聯(lián)系在一起[1]。在高中階段，理想變壓器模型指忽略磁漏和能量損耗等現(xiàn)象，磁場全部被束縛在鐵芯中，且認為原線圈輸入電壓U不變[2]。當原線圈無負載（燈泡、定值電阻）時，通過原、副線圈的電壓、電流、功率以及線圈匝數(shù)之間的定量關(guān)系分析，題目相對較簡單；當原線圈串聯(lián)負載（燈泡、定值電阻）時，在電路的動態(tài)分析中，副線圈的電流發(fā)生變化，引起原線圈中的電流也改變，此時原線圈的電壓U1也發(fā)生變化。此種情況下，原、副線圈相互制約、相互影響，
物理教學探討 2022年11期2022-12-28
- 知其然更要知其所以然
——關(guān)于變壓器鐵芯中的磁通量與導線中電流關(guān)系的討論
的情況下，只要原線圈的電流大小不變，副線圈的電流大小也不變.難道交流電頻率發(fā)生改變時，變壓器副線圈（鉗型表）與原線圈電流的關(guān)系就不成立了嗎？1 實驗探究（1）實驗器材：信號發(fā)生器一個；示波器一個；變壓器一個；放大器一臺；鉗型電流表一塊；電壓表一塊；0.3Ω 電阻一個.（2）器材連接見示意圖（圖2）.圖3是連接電路圖.圖2 示意圖圖3 電路圖（3）實驗過程.由信號發(fā)生器產(chǎn)生一正弦交流信號，此信號經(jīng)放大器放大得到85V 的交流電壓，再由變壓器變壓成約3V 給負
物理教師 2022年9期2022-11-03
- 從培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的角度談一類變壓器習題的改進
值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，求:圖1 新教材“交變電流”單元課后練習B組第3題(1)副線圈回路中電阻兩端的電壓;(2)原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比．參考解答：(1)副線圈電流原線圈電流與原線圈串聯(lián)的電阻分壓由變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)比關(guān)系得原線圈分壓為U1=3U2根據(jù)原線圈回路電路規(guī)律U1+UR=220 V解得副線圈電壓U2=66 V，即副線圈回路中電阻兩端的電壓U=66 V.(2)原線圈回路中電阻功率副線圈回路中
物理通報 2022年7期2022-07-04
- 變壓器問題易錯點分析
為n1、n2，原線圈兩端連接有水平光滑導軌，副線圈與電阻R、電流表A2組成閉合回路。當直導體棒MN在勻強磁場中沿著導軌向左做勻速直線運動時，電流表A1的示數(shù)是I1，那么電流表A2的示數(shù)為（ ）A.I1 B.0 C.I1 D.I1【解析】因為直導體棒向左勻速運動，導體棒MN切割磁感線產(chǎn)生的電流恒定，原副線圈中都沒有磁通量的變化，所以副線圈中沒有感應(yīng)電流，A2示數(shù)為0，B正確?！疽族e點】上述題目很容易讓部分同學總結(jié)出一個錯誤的規(guī)律：變壓器只能改變交
求學·理科版 2022年6期2022-05-27
- 一種改變大家認知的ED型變壓器實驗現(xiàn)象
為n1和n2，原線圈輸入的交流電壓為U1，副線圏的輸出電壓為U2.現(xiàn)將滑動變阻器滑片向下滑動，下列說法錯誤的是( )圖1 題圖A.U1∶U2=n1∶n2B.燈泡亮度變暗C.電流表示數(shù)減小D.用相互絕緣的硅鋼片疊成ED型鐵芯有利于減小渦流題目給出的參考答案是選項A．相信多數(shù)教師依據(jù)“回字形”理想變壓器的相關(guān)知識，認可這一結(jié)果，這樣“照貓畫虎”的結(jié)論，其實并不可靠！下面的實驗探究會改變大家對這一問題的認知．2 實驗探究2.1 實驗裝置為了探究ED型變壓器中磁感
物理通報 2022年1期2022-02-10
- 對理想變壓器電路中“等效電阻”的探討
.理想變壓器的原線圈和副線圈通過電磁感應(yīng)聯(lián)系在一起，互相影響，彼此制約，內(nèi)部機制相當復(fù)雜.在高中階段，當原線圈輸入電壓一定時，相關(guān)問題采用原副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系加以分析，解決起來比較容易.而在原線圈上串聯(lián)有一個定值電阻的電路中，當負載電阻改變時，副線圈中電流也改變，原線圈輸入電壓與電流亦隨之改變，從而又引起副線圈的輸出電壓改變.此種情形下采用常規(guī)的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系來分析，解決起來非常繁雜.此時，將變壓器問題轉(zhuǎn)化為恒定電流中的等效電路來分析，可
數(shù)理化解題研究 2021年10期2021-08-05
- 利用“等效法”巧妙處理含理想變壓器的電路問題
得電路被分割成原線圈回路和副線圈回路兩部分.有一類綜合性較強的題目：含有理想變壓器的電路動態(tài)分析，即當電路中的某元件變化時，牽一發(fā)而動全身，要分析回路中其它部分的電流、電壓、功率的變化，因分析過程動用公式多，邏輯推理環(huán)節(jié)長，成為學生學習的難點.對于這類題目，如果能夠合理的對變壓器進行等效處理，那么此類題目則能夠秒解.一、變壓器+負載回路：等效負載學生已經(jīng)從課本中學得：如圖1所示的理想變壓器的電壓、功率和電流的關(guān)系分別為：式中Ui,Pi,Ii,ni分別為原線
數(shù)理化解題研究 2021年19期2021-08-05
- 理想變壓器都“理想”了什么*
1指的是變壓器原線圈的輸入電壓，而U2指的是副線圈的輸出電壓，通過圖中的電路可以看出U1≠E1，U2≠E2.依據(jù)閉合電路歐姆定律，在原線圈的回路中U1-E1=I1r1而在副線圈的回路中E2=U2+I2r2當r1和r2約等于零的時候U1=E1，U2=E2.理想變壓器忽略了原副線圈的電阻(通常稱為銅損)，推導出3 原副線圈電流之比與匝數(shù)成反比成立的條件電流和匝數(shù)成反比是建立在原副線圈功率相等，且變壓器只有一個副線圈時，由U1I1=U2I2推導出來的.而要滿足原
物理通報 2021年8期2021-07-26
- 低頻情況下互感特性的研究
當交流信號加在原線圈兩端，C 型磁鐵中即可產(chǎn)生磁場，次級線圈通過互感原理獲得交流信號。其裝置原理如圖1 所示。圖1 設(shè)計原理圖圖中虛線l0、l1、l2、l3分別為各部分等效長度，φ0、φ1、φ2為各部分磁通量，N1、N2為原、次線圈匝數(shù)。設(shè)在原線圈加入交變信號式中：Um為信號幅值；ω 為信號角頻率。根據(jù)復(fù)阻抗情況下歐姆定律，原線圈中產(chǎn)生的電流為式中：φ=arctan（ωL/R0）；L 為原線圈的自感系數(shù)；R0為原線圈的電阻［16］。根據(jù)自感定義，原線圈中磁
實驗室研究與探索 2021年4期2021-05-29
- 鐵芯不閉合的變壓器之研究
非理想變壓器的原線圈自感較小，感抗也較小，而原線圈有電阻，感抗分得的電壓小于輸入電壓36 V.2 鐵芯不閉合對變壓器線圈感抗的影響2.1 實驗現(xiàn)象如圖2所示，將中學教學中使用的可拆變壓器的原線圈與交流電流表串聯(lián)后，接到學生電源的交流輸出端，電流表的指針不偏轉(zhuǎn).而如圖3所示使可拆變壓器的鐵芯不閉合，電流表的指針就有一個偏角.圖2 空載電流等于零圖3 空載電流不等于零實驗表明，變壓器的鐵芯閉合時，原線圈的自感L和感抗XL可以看作∞，空載電流趨于零；鐵芯不閉合時
物理通報 2021年3期2021-03-04
- 基于Phyphox程序的“電磁感應(yīng)定律”定量探究實驗改進
究儀．該裝置由原線圈、副線圈、SG1641A型函數(shù)信號發(fā)生器、KJ9208B+型數(shù)字萬能表及智能手機等幾部分組成，如圖1所示．圖1 實驗裝置示意圖其中，原線圈和副線圈采取內(nèi)外套筒式放置，銅絲規(guī)格為直徑0.49 mm聚酯漆包線．原線圈、副線圈和智能手機均固定在一塊長木板上，并將智能手機放在原線圈的內(nèi)部中間位置．SG1641A型函數(shù)信號發(fā)生器和KJ9208B+型萬用表分別與原線圈和副線圈相連接．值得注意的是，因通電線圈內(nèi)部所產(chǎn)生的磁場會在其兩端存在非均勻的邊緣
物理通報 2021年3期2021-03-04
- 高中物理中非理想變壓器演示實驗教學
如圖4所示，將原線圈接上學生電源交流輸出端，并套在鐵芯下部，將副線圈套在鐵芯上部，原副線圈都連接數(shù)字萬用表。圖4在原副線圈連接不同接線柱時，實驗結(jié)果有所不同。將原線圈接“0”“16”接線柱，電壓記為U1；將副線圈接“0”“4”接線柱，電壓記為U2，理想變比下的理論值為U3。改變U1的大小，實驗結(jié)果如表1所示。表1該實驗充分展示了漏磁對“變比”產(chǎn)生的影響，且可發(fā)現(xiàn)：當輸入電壓變化時，輸出的電壓與理論值之比幾乎為一定值。說明在相同的電路結(jié)構(gòu)下，通過副線圈的磁通
物理之友 2021年12期2021-02-18
- 輸出功率真的變大了嗎?
——遠距離輸電用戶端功率問題的探討
為降壓變壓器,原線圈通過燈泡L1與正弦式交變電流相連,副線圈通過導線與兩個相同的燈泡L2和L3相連,開始時開關(guān)S處于斷開狀態(tài).當S閉合后,所有燈泡都能發(fā)光.下列說法中正確的是圖1(A) 燈泡L1和L2中的電流有效值可能相等.(B) 燈泡L2兩端的電壓變小.(C) 燈泡L1變亮,燈泡L2的亮度不變.(D) 變壓器原線圈的輸入功率不變.該題參考解析如下.答案選(A)、(B).因為降壓變壓器n1>n2,根據(jù)I1n1=I2n2可知I12 問題定量討論設(shè)交流電源電動
物理教師 2020年12期2021-01-13
- 等效法在原線圈電路含負載問題中的應(yīng)用
不能忽略或者在原線圈電路中含有負載，它們之間的關(guān)系會更加復(fù)雜。如果利用幾個關(guān)系進行迂回解答，既費時又容易出錯，如果用等效法把原、副線圈的電路轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€閉合電路，便可以把復(fù)雜的問題變換成簡單又熟悉的問題，起到事半功倍的效果。一、變壓器中的等效負載法圖1圖2二、等效法在原線圈電路含負載時動態(tài)分析中的應(yīng)用【例1】如圖3所示，用理想變壓器給滑動變阻器R供電，設(shè)交流電源兩端電壓不變，當滑動變阻器R上的滑動觸頭P向下移動時，圖中四只電表的示數(shù)變化情況是( )圖3A.V
教學考試(高考物理) 2020年1期2020-11-13
- 變壓器探究實驗的創(chuàng)新設(shè)計
失．環(huán)形變壓器原線圈匝數(shù)為200匝和400匝，副線圈匝數(shù)分別為50匝、100匝、200匝．圖2 環(huán)形變壓器2.2 直線變壓器用長條形硅鋼片疊合成柱形鐵芯，在兩個由3D打印的線框骨架上繞上一定匝數(shù)的漆包銅線作為變壓器的原、副線圈，如圖3所示，其中原線圈匝數(shù)800匝，副線圈匝數(shù)200匝．原、副線圈套在鐵芯上后可左右移動，可以探究原、副線圈電壓之比與原、副線圈之間距離的關(guān)系，觀察漏磁對變壓器工作效率的影響．圖3 直線變壓器2.3 數(shù)字顯示交流電壓表為了使原、副線
物理通報 2020年7期2020-07-01
- 幾種特殊變壓器的變壓規(guī)律歸類例析
2=n22n1原線圈含阻(不考慮相位差)串聯(lián)型U1U2=n1n2+n2R串n1R負載I1I2=n2n1并聯(lián)型U1U2=n1n2I1I2=n2n1+n1R負載n2R并串并聯(lián)型U1U2=n1n2+n2R串n1R負載+n1R串n2R并I1I2=n2n1+n1R負載n2R并一原多副U1U2=n1n2,U1U3=n1n3U1I1=U2I2+U3I3例1 (2016年江蘇卷)一自耦變壓器如圖1所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動觸頭取該
數(shù)理化解題研究 2019年25期2019-09-19
- STEM教育理念下變壓器原理拓展教學
學一為什么高壓原線圈的銅線比低壓副線圈細？準備一個220 V轉(zhuǎn)換12 V的小型10 W電源變壓器，教師事先把原副線圈繞組上的絕緣保護塑料皮剝離，以便學生觀察，并用黑膠布把該變壓器上的廠家銘牌參數(shù)遮蓋住(因為銘牌上標明了輸入輸出的導線顏色、電壓、功率、匝數(shù)等參數(shù))，如圖1所示．圖1 比較原副線圈的匝數(shù)和粗細師：這是一個把220 V高壓轉(zhuǎn)換為低壓12 V的小型電源變壓器，通過觀察，你們能確定哪個是原線圈，哪個是副線圈嗎？生：匝數(shù)多的是原線圈，匝數(shù)少的是副線圈，
物理通報 2019年7期2019-06-29
- 變壓器問題的幾種特殊情況
一理想變壓器的原線圈相連，副線圈電路中接有三個定值電阻、開關(guān)、燈泡及一個壓敏電阻。壓敏電阻具有這樣的特點：只有加在它兩端的電壓大于某一值時，才會有電流通過?，F(xiàn)將手搖發(fā)電機的手柄勻速轉(zhuǎn)動，小燈泡周期性的閃亮，閉合開關(guān)后，小燈泡不再閃亮。下列說法正確的是( )圖1A.將滑動頭P向上滑動，可能使燈泡繼續(xù)閃亮，且閃亮頻率不變B.將滑動頭P向下滑動，可能使燈泡繼續(xù)閃亮，但閃亮頻率變小C.將滑動頭P向上滑動，可能使燈泡繼續(xù)閃亮，但閃亮頻率變大D.增大發(fā)電機手柄的轉(zhuǎn)速，
教學考試(高考物理) 2018年6期2018-12-06
- 以變壓器為例探索遞進式實驗教學
)(b)(c)原線圈、副線圈都用漆包線課堂面對學生臨時繞制．步驟一：用漆包銅線在紙筒上繞50匝作為原線圈，套在回字鐵芯的右邊，銅線兩端用摩沙紙去掉漆皮接到學生電源交流4 V.步驟二：用漆包銅線在紙筒上繞40匝作為副線圈，套在回字鐵芯的左邊，兩端用磨沙紙去掉漆皮接教學電壓表．步驟三：鐵芯不閉合，打開電源開關(guān)，叫學生讀電壓，發(fā)現(xiàn)幾乎沒有示數(shù)，什么原因？學生回答漏磁嚴重．步驟四：閉合鐵芯，重新做上述實驗，叫學生讀電壓，填入表格.步驟五：副線圈在原來40匝的基礎(chǔ)上
物理通報 2018年9期2018-08-31
- 輸入端含負載的變壓器問題的處理方法
值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖3所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則 ( )【答案】A【例2】(2016·全國卷Ⅲ)如圖5，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是 ( )A．原、副線圈匝數(shù)比為9∶1B．原、副線圈匝數(shù)比為1∶9C．此時a和b的電功率之比為9∶1D．此時a和b的電功率之比
教學考試(高考物理) 2018年2期2018-07-25
- 利用“變壓器的阻抗變換關(guān)系”巧解高考試題
要注意的是由于原線圈回路有電阻，原線圈兩端電壓不等于電源電壓。當S斷開時，等效電路如圖2所示。圖3根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得原線圈兩端電壓根據(jù)變壓器原副線圈匝數(shù)和電壓關(guān)系可得：所以選B。此解法非常煩瑣，并且需要大量的時間。二、高考試題巧解解法下面我們用“變壓器的阻抗變換關(guān)系”重新解上面的高考試題。設(shè)開關(guān)S斷開前后，變壓器原線圈的等效電阻為R和R'，根據(jù)阻抗變換關(guān)系可得：由閉合電路歐姆定律，S 閉合前：I = U R1+R ，S閉合后：4 I = U R1+
新課程教學(電子版) 2018年1期2018-05-17
- 理想變壓器中的相位問題研究
——一道全國卷高考題引發(fā)的問題討論
過理想變壓器的原線圈串接電阻等，來考查學生的靈活應(yīng)變能力、創(chuàng)新能力和探究能力．下面給出2015年全國課標Ⅰ卷理綜物理試題.【例1】(2015高考全國課標Ⅰ卷第16題)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖1所示．設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則圖1 題圖下面對該題展開分析.圖2 例1分析2015年這道高考題在中學
物理通報 2018年3期2018-03-05
- 淺析金屬構(gòu)件的渦流無損檢測方法
生磁場，從而使原線圈的阻抗發(fā)生變化，根據(jù)原線圈的阻抗變化就能診斷出被測金屬構(gòu)件的性能以及是否存在缺陷，等等。通過原理可以簡單看出，在檢測過程中，原線圈是通過磁場相互作用的，無需接觸就能檢測，可以對任何可以導電的材料進行檢測，同時減少了檢測的麻煩。渦流無損檢測的速度和效率都很高，在測試過程中，有很多因素都會影響產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小，包括被測構(gòu)件的材質(zhì)、被測構(gòu)件的尺寸、原線圈和被測物體之間的距離以及被測構(gòu)件內(nèi)部可能存在的缺陷，等等。這些都有可能影響最后產(chǎn)生的渦
現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2018年8期2018-02-17
- 淺談電流互感器的構(gòu)造及注意事項
器概括的說是由原線圈、副線圈、鐵芯、絕緣支持物組成。它的構(gòu)造種類很多。如按原線圈的匝數(shù)多少可分為單匝式（有芯柱型、母線型、套管型），多匝式（有線圈型、線環(huán)型、“8”字型、串級式）。此外還可按線圈的絕緣或鐵芯的構(gòu)造來區(qū)分。在電氣裝置中，由于繼電保護和測量儀表對電流互感器有不同的要求，必須裝設(shè)誤差特性和準確等級不同的電流互感器，有時為了副回路運行的可靠和測量的準確度，必須將作用不同的副電路分開。因此一般高壓電流互感器都制成兩個或兩個以上的鐵芯，電流互感器與電壓
科學與財富 2017年21期2018-01-15
- 解讀理想變壓器的規(guī)律
的制約關(guān)系1.原線圈電壓U1：因為理想變壓器的原線圈與交流電源相連,相當于一個用電器,所以原線圈的輸入電壓U1必只由交流電源決定,而與變壓器的結(jié)構(gòu)(原、副線圈的匝數(shù)n1、n2),以及負載電路無關(guān)。2.副線圈電壓U2：因為理想變壓器的副線圈為負載供電,相當于負載電路的電源,所以副線圈的電壓U2(電源電動勢)由原線圈的電壓U1和變壓器結(jié)構(gòu)(原、副線圈的匝數(shù)n1、n2)共同決定,且U1∶U2=n1∶n2,而與負載電路無關(guān)。4.原線圈電流I1：應(yīng)按I1∶I2=n2
中學生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2017年3期2017-12-14
- 深入挖掘?qū)嶒炈夭?發(fā)展學生思維能力
——高中“變壓器”教學設(shè)計與反思
圈分別對應(yīng)的是原線圈和副線圈。原線圈就是電壓輸入端，副線圈就是電壓輸出端。這樣看起來，變壓器的結(jié)構(gòu)是不是很簡單，那它是怎么起到變壓的作用呢？（二）挖掘?qū)嶒?，提出猜想師：把一個工作電壓為60V的燈泡，接到學生電源的兩端，電源電壓調(diào)至14V，閉合電源開關(guān)時，請同學們預(yù)測燈泡是否會亮呢？生：不會。師：通過實驗發(fā)現(xiàn)，燈泡的確沒有亮，這表明14V的電源不足以使燈泡發(fā)亮，那我們有什么辦法可以讓燈泡兩端電壓達到其工作電壓呢？生：可以使用變壓器，通過變壓器的輸入、輸出端來
大陸橋視野 2017年12期2017-12-09
- 借助“等效阻值”,簡化變壓器問題
為n1∶n2,原線圈輸入電壓為U1,副線圈負載電阻為R,如圖1所示。在正常工作時,負載電阻R消耗的功率間的等效電阻R'消耗的功率因為P=P',所以a、b間的等效電阻R'=顯然,借助等效處理,可以將整個副線圈電路等效為一個電阻,把整個變壓器電路簡化為一個簡單的串聯(lián)電路。圖1例題一含有理想變壓器的電路如圖2所示,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=2∶1,電阻R1=4Ω、R2=2Ω,R3=3Ω,U為有效值恒定的正弦式交流電壓源。當開關(guān)S斷開時,理想電流表的示
中學生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2017年1期2017-11-25
- 巧用變壓器等效電阻的反饋作用
和n2變壓器,原線圈接電壓為U1的正弦交變電流,副線圈接阻值為R的電阻,求通過原線圈的電流I1.再根據(jù)I1∶I2=n2∶n1,得到此時我們可以把原線圈視為初級電路的一個等效電阻,其等效阻值為1 變壓器空載與短路討論兩種特殊情況:空載與短路.當副線圈空載時,電阻為無窮大,由等效電阻的結(jié)論可知,反饋給初級電路的等效電阻也是無窮大,所以此時初級電路應(yīng)為斷路;當副線圈短路時,電阻為0,反饋給初級電路的等效電阻也是0,此時初級電路也為短路.這兩個結(jié)論與我們平時的討論
物理教師 2017年9期2017-10-24
- 對變壓器原線圈含阻問題的探討
00)對變壓器原線圈含阻問題的探討陳澤安1闕志武2(1. 河北省霸州市第四中學,河北 霸州 065700；2. 江西省南城縣第一中學,江西 南城 344700)筆者對2015年和2016年全國卷Ⅰ中變壓器原線圈電路含電阻問題進行深入探討,該試題與答案均符合科學性的要求,但對教學有不利影響,建議高考物理卷中不宜頻現(xiàn)此類試題。變壓器；有效值；相位；相位差1 問題的提出2015年和2016年高考全國卷Ⅰ先后連續(xù)出現(xiàn)了變壓器原線圈電路含電阻問題，具體題目見例1、例
物理之友 2017年9期2017-09-27
- 變壓器電阻變比公式的巧用
線圈上，那么從原線圈來看，它的等效電阻R0相當于多少呢？這個問題對于剛學習變壓器的學生來說具有一定的難度，但強烈的的好奇心驅(qū)使著他們熱烈討論，不斷演算，得到正確的結(jié)果：由上圖可得： ；等效電阻由于電壓 ；電流所以得等效電阻 。這就是變壓器的電阻變比公式。二、變壓器電阻變比公式的巧用有了變壓器的電阻變比公式，那么怎樣應(yīng)用它來解題，有何優(yōu)點呢？下面筆者用三個例子加以說明。例題1.有一理想變壓器在其原線圈上串一熔斷電流為I0=1A的保險絲后接到220V交流電源上
學校教育研究 2017年2期2017-07-09
- 變壓器電阻變比公式的巧用
線圈上，那么從原線圈來看，它的等效電阻R0相當于多少呢？這個問題對于剛學習變壓器的學生來說具有一定的難度，但強烈的的好奇心驅(qū)使著他們熱烈討論，不斷演算，得到正確的結(jié)果：二、變壓器電阻變比公式的巧用有了變壓器的電阻變比公式，那么怎樣應(yīng)用它來解題，有何優(yōu)點呢？下面筆者用三個例子加以說明。例題1．有一理想變壓器在其原線圈上串一熔斷電流為I0=1A的保險絲后接到220V交流電源上，副線圈接一可變電阻R作為負載，如圖2所示，已知原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=5:1,
衛(wèi)星電視與寬帶多媒體 2017年2期2017-06-20
- 探究四種典型變壓器類型
n2=4∶1,原線圈a、b間接電壓u= 2202sin100πtV的交流電源,燈泡L標有“36V,18W”字樣。當滑動變阻器R的滑片處在某位置時,電流表示數(shù)為0.25A,燈泡L剛好正常發(fā)光,則( )。A.滑動變阻器R消耗的功率為36WB.定值電阻R0的阻值為19ΩC.流過燈泡L交變電流的頻率為25HzD.將滑動變阻器R的滑片向上滑動時,燈泡L變暗圖1圖2如圖2所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1= 800和n2=200的兩個線圈,上線圈兩端與交流電源u= 5
中學生數(shù)理化(高中版.高二數(shù)學) 2017年4期2017-06-05
- 談一道2016年全國高考題的解答與反思
開關(guān)S斷開時，原線圈兩端電壓U1=U-IR1原線圈中的電流I1=I副線圈的電壓根據(jù)原副線圈電流之比和歐姆定律，有當開關(guān)S閉合時，原線圈兩端電壓原線圈中的電流副線圈的電壓根據(jù)原副線圈電流之比和歐姆定律綜上解得k=3，故A，C，D錯誤，B正確．uR=iR=IRcosωt電感L的電壓圖2 R和L存在的相位差圖3 電阻和電感之間的電壓相位差遵守矢量和法則如此看來，常見的解法及其答案都不對？下面我們另辟蹊徑，從變壓器的輸出端看回來，得到理想變壓器的輸出等效電路[1]
物理通報 2017年3期2017-03-03
- 淺談原線圈回路帶電阻的理想變壓器類型試題的解題方法
量守恒定律解答原線圈回路帶電阻的理想變壓器類型的試題，取得奇妙效果。關(guān)鍵詞：理想變壓器；能量守恒；原線圈；副線圈理想變壓器類型的試題在全國高考新課標卷經(jīng)常出現(xiàn)，在高三備考的過程中應(yīng)該引起重視，縱觀近兩年的全國高考試題，理想變壓器類型的考題難度看起來不大，但計算量很大，有些試題的解題過程和計算量并不亞于一道計算題。繁瑣的計算影響學生的答題速度和正確率。如何突破這一關(guān)卡呢？我通過研究發(fā)現(xiàn)近年來理想變壓器類型的試題考查方向主要是理想變壓器原副線圈電壓關(guān)系和電流關(guān)
新課程·中學 2016年10期2017-02-04
- 用“等效法”速解理想變壓器的動態(tài)分析問題
為n1∶n2，原線圈輸入電壓為U1，副線圈輸出電壓為U2，副線圈接一負載電阻為R，原、副線圈通過的電流分別為I1,I2，如圖1所示.圖1 接負載的理想變壓器根據(jù)理想變壓器的電壓、電流關(guān)系有U1∶U2=n1∶n2n1I1=n2I2又得則變壓器及其負載電阻R的等效電阻其等效電路如圖2所示.圖2 等效電路2 理想變壓器“等效法”的應(yīng)用圖3 例1題圖A.2 B.3 C.4 D.5解法1(基本方法)：當S斷開時，電路如圖4所示,由閉合電路歐姆定律，原線圈兩端電壓U1
物理通報 2016年12期2016-12-20
- 高考變壓器常考問題及解析
出電壓U2,若原線圈所接的交流電源不改變,則U1不變.2)輸出電流I2決定輸入電流I1.3)輸出功率P2決定輸入功率P1在高考中,理想變壓器問題常與電磁感應(yīng)、交流電、歐姆定律等知識相結(jié)合,常應(yīng)用于遠距離輸電、二極管等問題.下面筆者從4個常考方面進行歸納解析,希望能對大家的學習有所幫助.1 單工作回路問題例1 (2016年海南卷)如圖1-甲,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1,RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理想交流
高中數(shù)理化 2016年23期2016-12-19
- 與變壓器有關(guān)問題的處理策略
電路歐姆定律,原線圈兩端電壓圖2 當S閉合時,電路如圖3所示,由閉合電路歐姆定律,原線圈兩端電壓U′1＝U－4I·R1.圖3 變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)的應(yīng)用,故必須是針對交流電,當然它還涉及互感知識,解答的關(guān)鍵是要弄清變壓器的基本原理以及線圈的繞行方向.本題求解中由于原電路有電阻,原線圈兩端電壓不等于電源電壓.2 把握理想變壓器的內(nèi)涵例2 (2016年四川卷)如圖4所示,接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電,如果將原、副線圈減少相同匝數(shù),其他條件
高中數(shù)理化 2016年23期2016-12-19
- 探析高考中的交變電流的考查點
為理想變壓器,原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變,調(diào)節(jié)觸頭P,使輸出電壓有效值由220V降至110V.調(diào)節(jié)前后( ).圖5 A 副線圈中的電流比為1∶2;B 副線圈輸出功率比為2∶1;C 副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1;D 原線圈輸入功率比為1∶2通過調(diào)節(jié)觸頭P,使輸出電壓有效值由220 V降至110V,輸出電壓減少為原來的一半,根據(jù)歐姆定律I＝U/R,在電阻不變時,調(diào)節(jié)前后副線圈輸出電流之比為I2前∶I2后＝U2前∶U2后＝2∶1,選項A錯誤;根
高中數(shù)理化 2016年23期2016-12-19
- 試論理想變壓器的百變題型
線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定．(2)功率：P2決定P1，即原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定．(3)電流：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比共同決定．二、常規(guī)題型例1 自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分．一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖1所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負載R上的功率為2.0kW
數(shù)理化解題研究 2016年22期2016-12-16
- 淺談原線圈回路帶電阻的理想變壓器類型試題的解題方法
第三中學）淺談原線圈回路帶電阻的理想變壓器類型試題的解題方法陳海（福建省南安市第三中學）能量守恒定律是自然界一個普遍應(yīng)用的定律，在高中物理習題解答時經(jīng)常出現(xiàn)，但多數(shù)教師和學生習慣在動力學部分的習題應(yīng)用此規(guī)律解題，但電學部分較少應(yīng)用。應(yīng)用能量守恒定律解答原線圈回路帶電阻的理想變壓器類型的試題，取得奇妙效果。理想變壓器；能量守恒；原線圈；副線圈理想變壓器類型的試題在全國高考新課標卷經(jīng)常出現(xiàn)，在高三備考的過程中應(yīng)該引起重視，縱觀近兩年的全國高考試題，理想變壓器類
新課程(中學) 2016年10期2016-12-12
- 有關(guān)變壓器的3個問題
-U1即變壓器原線圈的電動勢E1與輸入電壓U1總是大小相等(負號是由于感應(yīng)電動勢的相位比輸入電壓的相位落后π)，或者說E1與U1總是等大反相，而與頻率f無關(guān)． 實際上，交變電流的頻率f越大，電流確實變化得要快一些，但是同時線圈的感抗2 二問變壓器根據(jù)楞次定律，變壓器原線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢阻礙的是電流的變化，而不是阻礙電流，空載時若原線圈真的是電流為零的話，怎么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？所以空載時，仍然有電流通過原線圈．如圖2示，我們可以把原線圈看成一個“電阻”，
物理通報 2016年7期2016-10-25
- 淺議“理想變壓器的動態(tài)分析”
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,通過副線圈中負載的變化,綜合歐姆定律得出電流
高中數(shù)理化 2016年8期2016-05-05
- 巧用電阻等效法“秒殺”變壓器問題
那就是在變壓器原線圈中串入電阻，使問題變得很復(fù)雜，如果用常規(guī)解法，計算量很大，學生望而生畏。筆者在教學研究中發(fā)現(xiàn)這類問題如果用電阻等效法進行計算，能降低難度，使問題簡單明了，實現(xiàn)“秒殺”。下面就理想變壓器等效負載電阻公式的推導和應(yīng)用加以分析。一、變壓器等效負載電阻公式的推導設(shè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，原、副線圈電壓分別為U1、U2，副線圈負載電阻為R，如圖1甲所示，在變壓器正常工作時，我們分析一下a、b間的等效電阻。圖1二、電阻等效法的應(yīng)
教學考試(高考物理) 2016年6期2016-03-21
- 有關(guān)變壓器空載電流問題的探究
系、空載電流與原線圈中電流的關(guān)系.關(guān)鍵詞：變壓器空載電流自感電動勢磁通量收稿日期：(2014-11-03)在對變壓器的教學過程中，有關(guān)空載電流的問題是難點，常產(chǎn)生一些疑問，如變壓器空載時，即副線圈開路時，原線圈中是否有電流？究竟為多大？如何變化，由哪些因素決定？有何特點？下面從5個方面進行分析.1空載電流的解析式對于變壓器空載時原線圈中的電流解析式，有多種推導方法.方法1:利用部分電路歐姆定律或者根據(jù)純電感電路中電流、電壓的瞬時值函數(shù)是互余關(guān)系，得方法2:
物理通報 2015年6期2016-01-12
- 對2014年高考新課標Ⅱ卷第21題的建模分析
為n1，n2.原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串接后接到副線圈的兩端.假設(shè)該二極管正向電阻為零，反向電阻為無窮大.用交流電壓表測得a，b端和c，d端的電壓分別為Uab和Ucd，則A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C.負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D.將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍圖1參考答案給出的答案是B,D.本題的A,B,C項普遍沒有爭議，故本文單獨討論D項所涉及的物理
物理通報 2015年8期2016-01-07
- 含理想變壓器交流電路的兩種等效方法
界將電路劃分為原線圈回路和副線圈回路，再結(jié)合原、副線圈的電壓、電流或功率關(guān)系對原、副線圈回路進行研究.該方法由于需要分析兩個回路，解答過程稍顯繁瑣，特別是在處理原線圈回路串聯(lián)有電阻的交流電路問題時既費時又容易出錯.若采用等效思想將含理想變壓器交流電路問題簡化為一個閉合回路問題，則問題便易于求解.下面筆者介紹含理想變壓器的交流電路的兩種等效方法——等效電源法和等效電阻法，并應(yīng)用這兩種方法求解相關(guān)的交流電路問題，供大家借鑒參考.1含理想變壓器交流電路的等效電源
物理通報 2015年8期2016-01-07
- 2014年高考全國新課標卷第21題答案選項D的實驗測定
兩端)時，串入原線圈的多用表示數(shù)為20.99mA(在紙質(zhì)出版物黑白圖片中黑色線為文中的紅線，白色線為文中的黃線).(2)在不接入二極管(即相當于二極管兩端短路)的情況下，其他條件不變，實驗結(jié)果如圖2所示.圖2 不接入二極管的實驗結(jié)果由圖2可見，當不接入二極管(紅、黃插線接在一起)時，串入原線圈的多用表示數(shù)為31.43mA.經(jīng)計算參 考 文 獻1解玉良.二極管短路原線圈電流表讀數(shù)加倍嗎.物理通報，2015(03)：127～1282黃鵬.2014年新課標Ⅱ卷第
物理通報 2015年8期2016-01-07
- 袁德生首創(chuàng)技術(shù)2
時，應(yīng)該是先繞原線圈后繞副線圈，在繞制原線圈時特別注意：J2423型變壓器鐵心上面的磁軛的中間部分，應(yīng)始終放在鐵心柱上， 要留出繞線時進線的缺口，如圖3所示，把磁軛放在鐵心柱上最重要的目的是，控制原線圈，不讓原線圈跑出鐵心柱，否則會嚴重影響繞制原線圈的質(zhì)量。（4）在繞制原、副線圈時，四個端頭一定要留足夠的長度，否則會影響接電源和接用電器。圖4（5）在上述設(shè)計與制作中，測量與計算大約需要12分鐘左右;在繞制原線圈時，每繞100匝大約需要3—4分鐘左右;繞制原
文理導航 2015年3期2015-03-19
- 對一道高考題的反思
1、n2]. 原線圈通 [A] ]過一理想電流表A接正弦交流電源，一個二極管和阻值為[R]的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端；假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大；用交流電壓表測得[a、b]端和[c、d]端的電壓分別為[Uab]和[Ucd]，則（ ）A. Uab∶Ucd=n1∶n2B. 增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C. 負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D. 將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍對選項D的判斷 由[U1U2=n1n2]得，
高中生學習·高二版 2014年7期2014-08-30
- 變壓器同名端的5種實驗判定方法
本概念．若已知原線圈輸入電壓的交流瞬時極性，通過同名端標記能夠推斷出副線圈輸出電壓的交流瞬時極性．同名端的判斷在電工和電子技術(shù)中特別重要．筆者探索研究了5種實驗判定方法，既可以作為課堂演示實驗或?qū)W生分組實驗，也可作為電工技術(shù)的實踐應(yīng)用．實驗需要的儀器比如可拆變壓器、交直流低壓電源、多用電表、雙蹤示波器等都是基本教學儀器，各學校實驗室均有配置．1 從線圈繞向結(jié)構(gòu)來判定電工實踐表明，變壓器的線圈繞向確定之后同名端也就隨之確定．如果兩個線圈的繞向結(jié)構(gòu)完全相同，則
物理通報 2014年12期2014-05-25
- 對變壓器演示實驗的改進和拓展
似只需簡單地將原線圈改接到穩(wěn)恒直流電源上，但一個細節(jié)卻不容忽視.如果先斷開學生電源，待原線圈改接到直流電源后，合上電源開關(guān)，則會在合上開關(guān)的一瞬間，燈泡出現(xiàn)一次閃爍，開關(guān)斷開的一瞬間，小燈泡也會出現(xiàn)一次閃爍.這是因為，原線圈中穩(wěn)恒電流的建立或消失需要一段時間（較短），鐵芯中的磁場會發(fā)生相應(yīng)變化，由于時間較短，在副線圈中會產(chǎn)生一個峰值較大的感應(yīng)電動勢和電流脈沖，如果學生觀察到閃爍現(xiàn)象，而教師不加解釋，會以為變壓器對穩(wěn)恒電流也起到了某種作用，適得其反.如果先拆
物理教師 2014年1期2014-05-18
- 走出變壓器與直流電關(guān)系的誤區(qū)
，如果在變壓器原線圈上接上交流電源，交流電大小和方向都在周期性變化，因此原線圈中電流大小與方向也發(fā)生變化，在鐵芯中產(chǎn)生了變化的磁場，并產(chǎn)生了變化的磁通量，因為通過原副線圈磁通量相同，所以穿過副線圈的磁通量也發(fā)生變化．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在副線圈就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在用電器中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以使用變壓器能改變交流電壓．如果在變壓器原線圈中接上恒定直流電源，那么通過原線圈是不變的電流，在鐵芯中產(chǎn)生的是不變磁場，鐵芯中的磁通量也是不變的，因此不能在副線圈產(chǎn)生
物理通報 2013年7期2013-01-11
- 跳環(huán)實驗與楞次定律不抵觸
驗，得出結(jié)論：原線圈中所通交流電產(chǎn)生的磁場，與副線圈(套環(huán))中感生電流產(chǎn)生的磁場，二者方向關(guān)系是，任一個周期T內(nèi)，兩次相同，兩次相反，而且總是同反相間，時間均等.方向相同時，其作用是吸引；方向相反時，作用是排斥,故磁場力作用的平均值為零.若不計環(huán)的重力，環(huán)只能靜止；考慮環(huán)的重力，環(huán)不能“跳起”，用楞次定律解釋出現(xiàn)困難.同時，余文作者又做了無鐵芯和不同軸磁擺實驗，用同樣的分析方法，得出同樣的結(jié)論，以證實“磁滯說”對跳環(huán)實驗解釋不通，認為“教科書表述的楞次定律
物理通報 2013年7期2013-01-11
- 正確理解變壓器原線圈上的電流
1所示，變壓器原線圈和交流電源相連，副線圈不接負載時，稱變壓器空載.變壓器空載時，“副線圈上電流I2為零”的正確性毫無疑問.但有的教師和學生對于“此時原線圈上的電流I1是否等于零”這一點卻頗感疑惑.圖1上述兩種說法似乎各有道理，但結(jié)論卻完全相反.那么此時變壓器原線圈上到底有沒有電流呢？要回答這個問題，我們必須正確理解變壓器的變流比公式.下面，將從變壓器的能量轉(zhuǎn)化和工作原理進行分析說明.1 從能量轉(zhuǎn)化的角度分析設(shè)理想變壓器副線圈開路，原線圈接入如圖2所示交變
物理通報 2012年6期2012-01-23
- 跳圈實驗的啟示
m)、銅圈c，原線圈(由多匝的漆包線繞成)1個，插頭和按鈕開關(guān)各1個,導線若干.(2)操作和觀察1)將原線圈豎放(即線圈的中心軸在豎直方向)，插入鐵芯，也使其豎直.接到220 V交流電路上(開關(guān)是斷開的)，鐵芯套上鋁圈a，按下按鈕接通電路(時間要短,因?qū)Ь€過細、電流過大)，觀察到鋁圈a迅速跳起約50 cm高(圖1).圖1 用鋁圈a進行實驗將原線圈倒過來豎放再做，a圈仍然迅速跳起約50 cm高，沒有差別.2)其他不變，將鋁圈a換成b圈，短時接通電路，觀察到b
物理通報 2012年12期2012-01-23
- 變壓器的第三個變換作用
源提供的電能從原線圈一側(cè)輸入,通過鐵芯中的交變電磁場傳遞給副線圈,副線圈中產(chǎn)生的電能最終消耗在負載上.忽略電能在變壓器的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的中間過程,我們可以等效地認為電源直接給負載提供電能.基于這一點,我們討論負載電阻對原線圈回路的影響.圖1在圖1所示的電路中,從理想變壓器輸入回路來看,變壓器和負載R相當于直接接在輸入回路的一個等效負載R′,如圖2所示.根據(jù)教學的實際需要,我們的討論僅局限于負載是純電阻的情況,因為在這種情況下,輸出電流I2與輸出電壓U2,輸入電
物理教師 2010年5期2010-07-24