理想变压器电路分析实例
理想变压器和运算放大器(模拟电路)
理想变压器的VCR方程为u2 = 3u1，i1 = -3i2
i3 =
u2 - u1 3V - 1V u 3V 1A , i4 = 2 1A 2Ω 2Ω 3Ω 3Ω
i2 -i3 - i4 -1A -1A = -2A, i1 -3i3 6A
i = i1 - i3 = 6A - 1A = 5A , Rab u1 1 Ω = 0.2Ω i 5
uab ua - ub ( n - 1)2 R1 R2 Rab = = = i i R1 + n 2 R2
第五章 作业
5-1 5-5 5-3 5-6 5-4 5-7
为零。
1 1 uoc = u2 = u1 = 8Ω ×4A = 16V n 2 Ro = 1 1 R = (8Ω 2Ω) = 2.5Ω 1 2 2 n 2
例5. 求图所示电路a、b端口的输入电阻。
解：在a、b端口外加电流源i，并将电流源i分别转移到理想变压器 的初级回路和次级回路中。
初级反映电路
法2：外加电流源，增加理想变压器电流i1和i2变量来列写节点方
程。
1 2Ω 1 2Ω u1 iS - i1 = 1 1 u2 -i2 2Ω 3Ω 1 2Ω
补充理想变压器的VCR方程u2 = 3u1，i1 = -3i2 Rab= u1/iS = 0.2
初级反映电阻为n2 ( 3 // 3 ) = 1/9×1.5 = 0.17 Rab= (-1 ) // (0.17 ) = 0.2
思考：若理想变压器下边初级和次级没有连通，则Rab = ?
例4 .求图所示单口网络的等效电路。
解： 求开路电压uoc时，注意变压器次级开路，次级和初级电流都
专题70 理想变压器与远距离输电(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题70 理想变压器与远距离输电特训目标特训内容目标1 理想变压器基本原理目标2 一般理想变压器的动态分析（1T—3T）目标3 自耦变压器的动态分析（4T—6T）目标4 电压互感器和电流互感器（7T—9T）目标5 含二极管变压器电路问题（10T—12T）目标6 变压器电路中等效电源问题（13T—15T）目标7 远距离输电问题（16T—18T）一、理想变压器基本原理1．电焊机内部有一种特殊用途的降压变压器，可以利用两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料。
如图所示为其简要原理图，图中初级线圈在铁芯左侧上绕330匝铜线，次级线圈在铁芯左侧上绕40匝，转到铁芯右侧上绕35匝抽头为“弱”档，再绕15匝抽头为“中”档，再继续绕15匝抽头为“强”档。
下列说法正确的是（）A．输出端置于“弱”档时，空载电压最大B．若输入端接220V的交流电，输出端置于“强”档时，空载电压为70VC．输入端可采用直流电源D ．由于焊条与焊材料之间存在较大的接触电阻，该处产生的热量较小【答案】B【详解】A ．电焊机是一个降压变压器，因此，次级线圈匝数越多，对应的空载电压越大，则输出端置于“弱”档时，空载电压最小，故A 错误；B ．输出端置于“强”档时，由0303U U N N =其中0330N =匝；340351515105N =+++=匝解得370U =V 故B 正确；C ．直流电无法实现变压，故C 错误；D ．由于焊条与被焊材料之间存在较大的接触电阻，故该处产生的热量较大，故D 错误。
故选B 。
2．逆变器是一种能够把蓄电池提供的直流电转变成交流电的工具。
如图所示，就是一种逆变器的电路，核心的控制电路称为“逆变模块”，它的功能就是把直流转换成交流，共有5个接线端子，In1~In3为输入端，与两块相同的蓄电池连接，两块相同的蓄电池同时工作；Out1～Out2为输出端，与理想变压器原线圈相连。
第6章有互感的电路-4理想变压器和变压器的电路模型
50
–
U2
–
o 100 0 o U 50 33 . 33 0 V 2 100 50
变压器的电路模型
实际变压器是有损耗的，也不是全耦合， L1，L2 , 除了用具有互感的电路来分析计算以外，还常用含有理想 变压器的电路模型来表示。 1. 理想变压器(全耦合，无损，m= 线性变压器) i1
+
n:1
* *
i2
+
u1 nu2
nU U 1 2
u1
–
u2
–
i1 1 i 2 n
1I I 1 n 2
2. 全耦合变压器(k=1，无损 ，m， 线性)
I1
+
j M *
I2
+
U1
–
*
与理想变压器不同之处是要考 虑自感L1 、L2和互感M。
全耦合时 : M L1 L2 , k 1
L2 S
i1
M n
L1S
+
u1 –
M
* *
L2
S
i2 + u2 –
nM
M n
全耦合变压器
由此得无损非全耦合变压器的电路模型：
i1 + u1 – L1S +
n:1
* *
+
L2
S
i2
+
u1' nM
–
u2 '
–
u2
–
全耦合变压器
4. 考虑导线电阻 ( 铜损 ) 和铁心损耗的非全耦合变压器 (k1， m) i1 R1 R2 i2 L2 L1S n:1 + S + • • Rm u2 u1 LM R1, R2——表示线圈导线损耗(铜损) LM——激磁电感。由于铁心材料的非线性， LM通 常为非线性 -
变压器等效模型
1. 理想变压器理想变压器(ideal transformer)也是一种耦合元件，它是从实际变压器中抽象出来的理想化模型。
理想变压器要同时满足如下三个理想化条件：（1）变压器本身无损耗；这意味着绕制线圈的金属导线无电阻，或者说，绕制线圈的金属导线的导电率为无穷大，其铁芯的导磁率为无穷大。
（2）耦合系数1=k ， 121==L L M k 即全耦合；（3）21L L 、和M 均为无限大，但保持n L L =21不变，n 为匝数比。
理想变压器的电路符号如图1所示，图1 理想变压器2. 全耦合变压器全耦合变压器如图2所示，其耦合系数1=k ，但21L L 和是有限值。
由于其耦合系数1=k ，所以全耦合变压器的电压关系与理想变压器的电压关系完全相同。
即2121N N u u =图2 全耦合变压器全耦合变压器初级电流()t i 1由两部分组成，()()()t i t i t i '+=Φ11，一部分()t i Φ称为励磁电流，它是次极开路时电感1L 上的电流，()()ξξΦd u L t i t⎰=111；另一部分()t i '1，()()t i N N t i 2121-='，它与次极电流()t i 2满足理想变压器的电流关系。
根据上述分析可得到图3所示全耦合变压器的模型，图中虚线框部分为理想变压器模型。
u 1－+u 2N 1 N 2图3 全耦合变压器模型3. 实际变压器实际变压器的电感即不能为无限大，耦合系数也往往小于1。
这就是说，它们的磁通除了互磁通外，还有漏磁通，漏磁通所对应的电感称为漏感。
如果从两个线圈的电感中减去各自所具有的漏感，考虑变压器绕组的损耗，我们就可以得到一个利用全耦合变压器表示的变压器的模型，如图4 所示，其中11S M L L L -=称为励磁（或磁化）电感。
图4 实际变压器模型若L M 足够大，则该模型可以等效为图5。
图5。
高中物理高频考点《理想变压器问题分析与强化训练》(附详细参考答案)
理想变压器问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、理想变压器问题分析及例题讲解：1．构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
（1）原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
（2）副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。
2．原理：电流磁效应、电磁感应。
3．基本关系式：（1）功率关系：P 入＝P 出；（2）电压关系：U 1n 1＝U 2n 2；有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝….；（3）电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2＝n 2n 1。
由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n 。
4．理想变压器的规律当变压器有多个副线圈时，5．关于理想变压器的四点说明：（1）变压器不能改变直流电压。
（2）变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。
（3）理想变压器本身不消耗能量。
（4）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。
【题1】如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000 2sin 100πt（V）的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V，880 W”的电器R L供电，该电器正常工作．由此可知（）A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 HzC．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W【答案】C【题2】（多选）如图，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。
原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈两端。
假设该二极管正向电阻为零，反向电阻为无穷大。
用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则（）A ．U ab ：U cd ＝n 1：n 2B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压U cd 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍 【答案】BD【解析】若变压器初级电压为U ab ，则次级电压为U 2＝n 2n 1U ab ；由于二极管的单向导电性使得副线圈中的反向电流为零，由有效值的定义可得U 2cd R T ＝U 22R ·T 2解得U cd ＝22U 2，故U abU cd ＝2n 1n 2，选项A 错误；增大负载的阻值R ，则变压器次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表的读数减小，选项B 正确；cd 间的电压由变压器的初级电压决定，与负载电阻R 的大小无关，选项C 错误；若二极管短路则U cd ′＝U 2＝2U cd ，故此时R 消耗的功率P′＝U cd ′2R 为原来的2倍，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍，选项D 正确。
电路课件-理想变压器和全耦合变压器
1 n2
Z1
1 n2 Z2
N
b n:1
d
由理想變壓器
c Z3
的VCR，簡化 -
成沒有變壓器 的電路。
1 n
U+S
1 n2 Z1
1 n2 Z2
N
d
理想變壓器還可由一個初級線圈與多個次級 線圈構成。
i1 n1:1 * i2 +
+
N2 u2
*
-
u1 - N1
* i3 +
n2:1 N3
u3 -
在圖示電壓，電流參考 R2方向下，有
1. 並聯阻抗可以從次級搬移到初級； 2.串聯阻抗可以從初級搬移到次級。 阻抗可以從初級與次級之間來回搬移。
1. 並聯阻抗可以從次級搬移到初級；
a I1
I2 I2 ' c
+
U1
*
*U+ 2
I2"
Z2
N
-
-
b n:1
d
a I1 I1'
I2 ' c
+
U1 n2 Z2
-
*
*
+
U 2
-
N
b
n:1 d
(a)
I2(
ZL '
cosL )
( RS
ZL'
U
2 S
ZL'
cos L
cosL )2 ( XS
ZL'
sin L )2
要使P達到最大，必須
dP d( ZL
'）
0,即
Z
L
'＝
ZS
這時，負載獲得最大功率。這種情況稱為 “模匹配”。模匹配時負載中電阻吸收的功 率一般比達到共軛匹配時的功率小。這時
电路分析基础理想变压器的VCR及其特性
变压器的符号
返回
X
初级线圈产生的磁通Φ 11
I1 M
I2
次级线圈产生的磁通 根据条件(1) ：
Φ 22
Us
U1
L1
L2 U2
RL
Φ11Φ21, Φ22Φ12
N1 N2
各线圈中的磁链：
11112N 1(Φ 11 Φ 1)2N 1(Φ 11 Φ 2)2 N1Φ 22221N 2(Φ 22 Φ 2)1N 2(Φ 22 Φ 1)1 N2Φ
L1
i1 R1
L1 M us1
L2
us 2
R2 i2
L2 M
us2
8 0 0 j1 2 0 0＝9 6 j2 7 2
M
3 j4
X
解（续）
I11R1j(LU 1s1M)Z并 1
1000
200j100(24)96j272
1000 1000 0.3313.67A
296j72 304.6313.67
X
解（续）
I11
R1nn22U RRs221jjLL11
2001010500j200
1000 296j72
150j200
1000 0.3313.67A 304.6313.67
I1'1n2Rj2Lj1L1I11150j20j02000.3313.67
490 0.3313.670.2623.2A 553.13
i1
和i
2
。
i1
R1
k
R2 i2
M L 1L2 284H
u s 1 单独作用 Us11000V
Z并1
j M [R2 j ( L2 M )] j M [R2 j ( L2 M )]
电路分析 第6章 理想变压器和理想运算放大器
反相放大器 if i1 ui R1 i=0 Rf
(1) 根据“虚短”：
u+ = u- =0
_
+
u0
ui i1 R1 u0 if Rf
（2）根据“虚断”：
R2
i= 0，i1= if
u0 ui R1 Rf
Rf uo ui R1
同相放大器
(1) 根据“虚短”：
u+ = u- =ui
例 +
10V
800Ω
_
8Ω
10 P8 8 0.001W 800 8
当 n2RL=R0时匹配，负载 获最大功率
2
800Ω
+
10V
●
●
_
n:1
8Ω
n2 8 800 n 10
2 uoc 1 PL max 0.03W 4 R0 4 8
例
2 2 2 2 1 1 u1 1 u2 i2 2 2
1
2
1
2Ω u1 _
u2 2V i1 0.5A u1 4V
2 u2 22 P 4W RL 1
作业26
求u0
600Ω
4Ω
● ●
2Ω
+
90V
_
6Ω 300Ω 5:1
+ u0 _
●
●
3A
4Ω
+
ui
i=0 i1 R1
u0
_
Rf
if
ui i1 R1 u0 ui if Rf
（2）根据“虚断”：
i= 0，i1= if
ui u0 ui R1 Rf
高中物理 选修3-2 变压器 知识点及方法总结 题型分类总结 变压器电路分析
高中物理选修3-2变压器1、理想变压器（1）构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
①原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
②副线圈：与负极连接的线圈，也叫次级线圈。
③闭合铁芯（2）原理：电流磁效应、电磁感应（3）基本公式①功率关系：P入=P出无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率纸盒②电压关系：U1U2=n1n2即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
有多个副线圈时，U1n1=U2n2=U3n3③电流关系：只有一个副线圈时I1I2=n2n1由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时，U1I1=U2I2+U3I3+⋯+U n I n当原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值④原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等⑤原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样（4）几种常用的变压器①自耦变压器-调压变压器如图是自耦变压器的示意图。
这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。
如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压。
调压变压器：就是一种自耦便要，它的构造如图所示。
线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。
AB之间加上输入电压U1。
移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。
②互感器{电压互感器：用来把高电压变成低电压电流互感器：用来把大电流变成低电流交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。
用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可以解决了。
这种变压器叫做互感器。
a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高电压电路中，副线圈接入交流电压表。
根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比（U1U2），可以算出高压电路中的电压。
20170419-理想变压器的等效电路模型
理想变压器的等效电路模型普高（杭州）科技开发有限公司 张兴柱 博士理想变压器，是我们电路中非常熟悉的一个元件。
既然图1是一个实际变压器的物理结构，那么它在理想情况下的等效电路模型又会是怎样呢？假定组成图1磁元件的铁芯具有非常大的导磁率，即μ→无穷，且由外部电流产生的全部磁场均均匀地分布在铁芯内。
(a) 方形铁芯 (b) 环形铁芯图1： 单输出变压器的物理结构因为：→∝µ 所以：01→=cmc A l R µ 所以：02211→+i n i n 或有：2112n n i i −= （1） 再由法拉第电磁感应定律，可得： dt d n v Φ=11 ，dtd n v Φ=22 故有：1212n n v v = （2） 从方程（1）和（2），可得图1变压器在理想情况下的等效电路，如图2(a)所示。
(a) (b)图2： 理想变压器的等效电路模型由于方程（1）中有一个负号，故也可采用图2(b)来表示理想变压器的等效电路模型，它与图2(a)的区别是电流i 2的参考方向，在这种参考方向下，一个理想变压器满足下列电压电流关系：2112//n n i i =1212//n n v v = （3）方程组（3）就是我们在电路中看到的关于变压器元件的电压和电流关系，通过关系，可以看出，由铁芯和两个绕组组成的单输出变压器，其绕组两端的电压之比与绕组的匝数之比成正比，绕组中流过的电流之比与绕组的匝数成反比，如果将两个绕组中的一个看成是输入绕组（或原边绕组），将绕组中的另一个看成是输出绕组（或副边绕组），那么图1的变压器和其等效电路模型就可分别用图3 (a)和图3 (b)来表示，这种变压器的表示方法已被开关电源文献和书籍中所规范，所以本文及后续要介绍的文章，也将以此来表示变压器。
原边或一次侧用下标p 表示，副边或二次侧用下标s 表示。
因此方程组（3）将变成方程组（4）：(a) 变压器结构 (b) 等效电路图3： 开关电源中规范化表示的变压器sp p s N N i i //=ps p s N N v v //= （4）当变压器的副边不止一个绕组时，该变压器就是多输出变压器，多输出变压器在理想情况下的电压电流关系可以用方程组（5）表示，其中K 为副边绕组的个数。
专题拓展课四 理想变压器的综合问题
专题拓展课四 理想变压器的综合问题[学习目标要求] 1.综合应用变压器的原理和基本关系分析电路的动态变化。
2.能够利用变压器的基本关系和能量守恒定律分析原线圈含电阻的变压器问题。
拓展点1 理想变压器的动态电路分析1．制约关系(1)电压：原决定副根据变压器的原理可知，输入电压U 1决定输出电压U 2，U 2＝n 2n 1U 1。
当U 1不变时，不论负载电阻R 的阻值变化与否，U 2都不会改变。
(2)电流：副决定原输出电流I 2决定输入电流I 1。
当负载电阻R 的阻值增大时，I 2减小，则I 1相应减小；当负载电阻R 的阻值减小时，I 2增大，则I 1相应增大。
因此，在使用变压器时不能使变压器副线圈短路。
(3)功率：副决定原输出功率P 2决定输入功率P 1。
理想变压器的输出功率与输入功率相等，即P 2＝P 1。
在输入电压U 1一定的情况下，当负载电阻R 的阻值增大时，I 2减小，则P 2＝I 2U 2减小，P 1也将相应减小；当负载电阻R 的阻值减小时，I 2增大，P 2＝I 2U 2增大，则P 1也将增大。
利用以上关系可解决变压器的电压、电流、功率等问题。
2．常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R →I 2→P 2→P 1→I 1。
(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 2→P 1→I 1。
3．特别提醒(1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。
(2)可以把理想变压器的副线圈看作给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态的分析方法。
【例1】(2021·河北唐山市高二期末)如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。
如果变压器的输入电压不变，变压器上的能量损失可以忽略，当R的滑片向下移时()A．电压表V2示数变小B．电压表V3示数变大C．电流表A2示数变大D．电流表A1示数变小答案 C解析原线圈电压不变，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即电压表V2示数不变，A错误；当R的滑片向下移时，有效电阻减小，则副线圈电流变大，电流表A2示数变大，根据原、副线圈电流关系，电流表A1示数变大，C正确，D 错误；副线圈电流变大，则R0两端的电压增大，而副线圈两端的总电压不变，所以R两端的电压减小，即电压表V3示数变小，B错误。
电路设计--理想变压器
星形电路等效，也可用二个电感和一个理想变压器组成的
电路等效。用等效电路代替耦合电感常可简化电路分析。
5. 在正弦稳态情况下，端接负载的空心变压器的输入 阻抗为：
2M 2 Z i R1 jL1 R2 jL 2 Z L
输入端接电压源时，其输出阻抗和开路电压分别为：
Z o R2 j L2 2 M 2Y11 j MY U U oc 11 1
作业：10－7；10－12
第十章 结束
U1 nU 2 2 U2 2 Zin n n ZL 1 I I1 I 2 2 n
Zo
U2 I2
1 2 ZS n
n2ZL即为副边折合至原边的等效阻抗， 也就是变换了元件的参数。
n2 如副边分别接入R、L、C时，折合至原边将为n2R、n2L、 C
jMI U 21 1
当互感电压u2M与电流i1的参考方向，相对同名端是关 联方向时(即互感电压参考极性的正端以及电流参考方向的 进入端都在同名端上) 取正号，反之则取负号。
3. 耦合电感的串联或并联均等效为一个电感，其电感
值分别为：
串联： L L1 L2 2M
L1 L2 M 2 并联： L L1 L2 2M
方法2：阻抗变换 I1 1
+
U 1
1 2 1 ( ) 50 Ω 10 2
+
100 V
o
U1
–
U 2
100 o 1 10 o 0 V 1 1/ 2 2 3 10 U
1
–
专题46+理想变压器的动态分析-2017-2018学年高二物理专题提升之电学+Word版含解析
一：专题概述1．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。
2．变压器动态问题的分析流程二：典例精讲1．匝数比不变，负载改变典例1：如图所示，理想变压器原线圈输入电压U＝U m sinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器．V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是()A. I1和I2表示电流的瞬间值B. U1和U2表示电压的最大值C. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D. 滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小【答案】C典例2：如图甲所示，有一个原、副线圈匝数比为4:1的理想变压器，图中的电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，其中R t为热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是()A. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′＝t(V)B. t＝0.02s时电压表V2的示数为9VC. 变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4D. R t处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变【答案】BD2．匝数比改变，负载不变典例3：一台理想变压器，开始时开关S接1，此时原、副线圈的匝数比是11∶1，原线圈接入电压为220 V 的正弦交流电．一只理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上，如图所示．则下列判断正确的是()A. 原、副线圈中的功率之比为1∶1B. 若只将S从1拨到2，电流表示数增大C. 若开关S接1，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω时，则1 min内滑动变阻器产生的热量为1 200 JD. 若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表示数均减小【答案】AC3．匝数比、负载都改变典例4：如图所示，由于理想变压器原线圈的输入电压降低，使电灯L变暗，下列哪些措施可以使电灯L 重新变亮A. 其他条件不变，P1下移，同时P2上移B. 其他条件不变，P1上移，同时P2下移C. 其他条件不变，滑动变阻器滑动片P向下移动D. 其他条件不变，断开电键S【答案】AD【解析】原线圈的输入电压降低，其他条件不变，P1下移，即原线圈匝数减少，P2上移，即副线圈匝数增U2增大，可以使电灯L重新变亮，故A正确；同理可知，B错误；原线圈的输入电压降低，其他条件不变，则副线圈电压减小，将滑动变阻器滑动片P向下移动，并联部分电阻减小，灯泡两端电压更小，灯泡不能变亮，故C错误．原线圈的输入电压降低，其他条件不变，则副线圈电压减小，断开电键S，并联部分电阻增大，副线圈中电流减小，R1分担电压减小，灯泡两端电压增大，可以使电灯L 重新变亮，故D正确；故选AD．三总结提升1．变压器与电路动态分析相结合问题的分析方法(1)分清不变量和变量；(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系；(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定．2．含有变压器的动态电路问题的解题思路：四提升专练1.(多选)如图所示，理想变压器的原线圈a、b两端接正弦式交变电压，副线圈c、d两端通过输电线接三只相同的灯泡L1、L2、L3，输电线的等效电阻为R，当开关由原来的断开状态变为闭合状态时，下列说法正确的是()A．输电线上的电压增大B．通过原线圈的电流增大C．通过灯泡L1的电流减小D．变压器的输入功率减小【答案】ABC2.一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示.在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,原线圈上加一交流电源,则以下说法正确的是( )A. 保持P位置不动,将Q向下滑动时,电流表的读数变大B. 保持P位置不动,将Q向上滑动时,变压器的输入功率变大C. 保持Q位置不动,将P向下滑动时,电流表的读数变小D. 保持Q位置不动,将P向上滑动时, 变压器的输入功率变大【答案】B3.(多选)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线圈中的电流。
电路分析基础：理想变压器的作用
以上三个条件在工程实际中不可能满足，但在一些实际 工程概算中，在误差允许的范围内，把实际变压器当理想 变压器对待，可使计算过程简化。
理想变压器的主要作用
（1）变压关系
n:1
u1 N1 n u2 N 2
+ u_1
*
*+ _u2
理想变压器模型
若
n:1
+* u_1
+ * _u2
u1 N1 n
u2
n2Z
–
注
理想变压器的阻抗变换性质只改变阻抗的大
小，不改变阻抗的性质。
例1
已知电源内阻RS=1k，负载电阻RL=10。为使 RL上获得最大功率，求理想变压器的变比n。
RS n : 1
+
**
uS
–
RS
+
RL
uS
–
n2RL
当 n2RL=RS时匹配，即 10n2=1000
n2=100， n=10 .
应用变阻 抗性质
N2
（2）变流关系
1 i1(t ) n i2 (t )
i1 nM:1 i2
+* u_1 L1
*+ L2 _u2
理想变压器模型
1 i1(t ) n i2 (t )
若i1、i2一个从同名端流入，一个从同名端流出，则有：
（3）变阻抗关系
•
I1
+•U1–n: 1**•
I2
+
•
U2 Z
–
•
I1
+
•
U1
理想变压器的作用
理想变压器是实际变压器的理想化模型，是对互感元 件的理想科学抽象，是极限情况下的耦合电感。
电路 第8章耦合电感和变压器电路分析2(1)
1 n
(U S
Z1
I2 n
)
1 n
U
S
Z1 n2
I2
应该指出：阻抗的 n2 倍与元件的 n2 倍是不一 样的。
电阻和电感意义相同；而电容意义刚好相反:
n2 R (n2 R)
n2 ( jL) j (n2 L)
n2
1
jC
1
j
(
1 n2
C)
利用阻抗的来回搬移，能使问题简化。例如：
*
-
I2 j200
+ * U 100
-
1:10
解：将次级折合到初级
ZL 100 j200 Zi n2ZL 1 j2
I1
1000 2 j2
25
2 45A
由理想变压器的伏安关系
I2 nI1 2.5 2 45A
U 100I2 250 2 45 V
a Z1
c Z3
+
U S
*
Z2
N
-
*
简化为
b
a
n:1 d c Z3
+
U S
-
*
1 n2 Z1
*
1 n2 Z2
N
b n:1
d
电源也可以“搬移”。不过，电源搬移与同 名端有关。
a
c Z3
*
-
*
1 n
U+S
1 n2 Z1
1 n2 Z2
N
b n:1
d
由理想变压器
c Z3
的VCR，简化 -
成没有变压器 的电路。
n2
理想变压器最大功率次级等效例题
理想变压器最大功率次级等效例题篇一：理想变压器最大功率次级等效例题是指在不考虑变压器的损耗和外部干扰的情况下,求出理想变压器次级输出的最大功率。
下面是一个典型的例题: 假设一个理想变压器的初级电压为220V,初级电流为1A,次级电压为120V,次级电流为3A。
求次级输出的最大功率。
首先,根据变压器的工作原理,可以列出变压器的参数:- 初级电压:220V- 初级电流:1A- 次级电压:120V- 次级电流:3A根据欧姆定律,可以计算出次级电流的时间常数:k = V/I = 220V/1A = 220mS根据变压器的等效电路模型,可以将变压器的次级电路等效为一个电阻电路,并联一个电容电路。
此时,次级输出的最大功率可以通过以下公式计算:Pout = 120V × 3A × (220mS × k) ≈ 7500 W因此,次级输出的最大功率约为7500瓦。
需要注意的是,在实际生活中,由于变压器的损耗和外部干扰等因素的影响,变压器的最大功率并不是固定的,而是受到各种因素的影响而不断变化。
除了以上例题,还可以利用变压器的等效电路模型计算出其他各种条件下变压器次级输出的最大功率。
例如,在次级电压和次级电流不变的情况下,可以通过计算电阻和电容的功率消耗来计算次级输出的最大功率;在次级电压和初级电压不变的情况下,可以通过计算变压器的损耗和外部干扰的功率消耗来计算次级输出的最大功率。
理想变压器最大功率次级等效例题可以帮助我们理解和掌握变压器的工作原理和等效电路模型,并在实际生活中更好地应用这些知识。
篇二：理想变压器最大功率次级等效例题摘要:本文介绍了理想变压器最大功率次级等效例题,主要应用于电力系统分析中。
该例题考虑了次级电压最大、次级电流最小的情况,以方便电力系统中设计变压器的功率因数。
正文:一、概念在电力系统中,变压器是一种重要的电气设备,可以将电能从高压端传输到低压端。
变压器的主要作用是降低电能传输过程中的损耗,提高电力系统的效率。
理想变压器电流和匝数的关系
理想变压器电流和匝数的关系咱来聊聊理想变压器电流和匝数的关系，这事儿可有意思了。
你看啊，变压器就像一个神奇的魔法盒。
那匝数呢，就好比是这个魔法盒里的一些特殊轨道。
在理想变压器里啊，电流和匝数之间有着一种很奇妙的联系。
咱先把电流想象成一群小蚂蚁，匝数就当成是小蚂蚁要走的路。
如果初级线圈的匝数多，就好比是小蚂蚁要走的路又长又绕。
这时候啊，电流这个小蚂蚁群就不会那么庞大，因为路不好走嘛。
相反呢，如果匝数少，就像路变得短又直，那小蚂蚁群（电流）就可以变得很大。
这就是为啥在理想变压器里，电流和匝数成反比关系。
我给你讲个例子吧。
就好比有两座小山，一座山上的路是弯弯曲曲，绕了好多圈才到山顶，这就像是匝数多的线圈。
那这时候能一起上山的人（电流）就少，因为路太绕了，大家走起来不方便。
另一座山呢，路又直又短，能一起上山的人（电流）就多了。
变压器里的电流和匝数就是这么个道理，多简单啊。
你可能会问，这有啥用呢？用处可大了去了。
在咱们日常生活里，变压器到处都是。
比如说咱们家里的电器，很多都需要不同大小的电压。
从发电厂出来的电电压可高了，到了咱们家里就得变得低一些，这时候变压器就发挥作用了。
通过改变匝数，就能控制电流的大小，从而改变电压。
这就像一个聪明的管家，根据不同的需求，合理安排小蚂蚁（电流）走不同的路（匝数），让电压变得合适。
要是不按照这个关系来，那可就乱套了。
就好比你让一群人（电流）在一条很窄又很长的路上（匝数多的情况）挤着走，还想让很多人同时通过，这根本就不现实嘛。
或者在一条很宽很短的路上（匝数少的情况）只让几个人走，那不是浪费资源嘛。
再深入一点看，这种关系就像是大自然里的一种平衡法则。
电流和匝数之间互相制约，又互相配合。
就像太极图里的阴阳鱼，缺了谁都不行。
匝数多了，电流就得小一点，匝数少了，电流就可以大一点。
这是一种内在的和谐，是电学世界里的一种美妙的规律。
在电路设计里，工程师们可把这个关系琢磨得透透的。
他们就像一个个巧妙的工匠，利用这个关系打造出各种各样功能强大的电器设备。
理想变压器等效电路
理想变压器等效电路
理想变压器是一种非常重要的电子元件。
它可以将电压从一个电路传输到另一个电路，同时保持电流不变。
理想变压器具有非常高的效率和精度，因此在许多应用中得到广泛的应用。
理想变压器的等效电路包含两个部分：主要是一个理想变压器，其次是一个少量的电阻和电感。
在理想变压器中，电势能和电磁能可以完全转化。
这意味着，在理想情况下，变压器不会消耗能量，也不会产生任何损失。
在等效电路中，变压器的主要功能是将电压的大小和方向传递到另一个电路中。
这样，我们可以使用理想变压器来实现不同的电压转换，例如从低电压到高电压或从高电压到低电压。
除了变压器外，等效电路中还包含一些电阻和电感。
这些元件可以模拟理想变压器的一些实际效应，例如漏电感和电阻。
其目的是进一步优化电路的性能，并且可以更好地匹配变压器和其他电子元件。
总的来说，理想变压器等效电路是一种非常有用的电子电路，因为它可以帮助我们实现各种电压转换。
通过了解其基本原理和构造，我们可以更好地理解变压器的工作原理，并且可以更好地设计和优化电子电路。
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通过理想变压器给用电器供电.电路...
11．通过理想变压器给⽤电器供电，电路如图甲所⽰，变压器初级线圈匝数n1=1000匝，两次级线圈的匝数分别为n2=50匝、n3=100匝．在初级线圈ab端接如图⼄所⽰的交变电流，下列说法正确的是（ ）A．交流电的频率为100Hz B．U2=50V U3=100VC．I1：I2=1：20D．闭合电键S，则I1增⼤分析根据电压与匝数成正⽐，电流与匝数成反⽐，变压器的输⼊功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．解答解：A、根据图象知，交流电的周期T=0.02s，交流电的频率为$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0.02}=50Hz$，故A错误；B、变压器原线圈两端电压的有效值${U}_{1}^{\;}=\frac{1000}{\sqrt{2}}=500\sqrt{2}V$，根据电压与匝数成正⽐，有$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}=\frac{{U}_{3}^{\;}}{{n}_{3}^{\;}}$，代⼊数据：$\frac{500\sqrt{2}} {1000}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{50}=\frac{{U}_{3}^{\;}}{100}$，解得：${U}_{2}^{\;}=25\sqrt{2}V$，${U}_{3}^{\;}=50\sqrt{2}V$，故B错误；C、根据原副线圈电流与匝数的关系${I}_{1}^{\;}{n}_{1}^{\;}={I}_{2}^{\;}{n}_{2}^{\;}+{I}_{3}^{\;}{n}_{3}^{\;}$，所以$\frac{{I}_{1}^{\;}} {{I}_{2}^{\;}}≠\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}=\frac{1}{20}$，故C错误；D、闭合电键S，负线圈电阻减⼩，输出功率变⼤，输⼊功率变⼤，根据${P}_{1}^{\;}={U}_{1}^{\;}{I}_{1}^{\;}$知${I}_{1}^{\;}$增⼤，故D正确；故选：D点评掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决，注意变压器不改变交流电的频率．。