二、理想变压器的动态分析
1、 原线圈电压U1由提供原线圈电压的电源决定,
2、 输入电压决定输出电压,即随着的变化而变化,因为,所以只要不变化,不论负载如何变化,不变。
3、 输出电流决定输入电流。
在输入电压不变的情况下,不变。若负载电阻R增大,则由公式得:输出电流减小,由 = 知输入电流亦随着减小;反之,若负载电阻R减小,则输出电流增大,输入电流亦随着增大。
4、 输出功率决定输入功率,
理想变压器的输入功率和输出功率相等,即= 。在输入电压不变的情况下,不变。当用电负荷增加,输出功率增大,输入功率也随着增大;反之,当用电负荷减小,则输出功率减小,输入功率也随着减小。
(1)变压器空载时,无电流、无功率输出,所以输入功率也为零,
(2)当副线圈短路时,I2无限大,I1也无限大将烧坏变压器,
5、动态分析问题的思路程序可表示为:
U1P1
【例2】(09年山东卷)19.某小型水电站的电能输送示意图。发电机的输出电压为200V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n,n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)。要使额定电压为220V的用电器正常工作,则
A. B. C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
解析:ABC选项:根据变压器工作原理可知,,由于输电线上损失一部分电压,升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,有,所以,A选项正确,BC选项不正确。
D选项:升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率,D选项正确。
答案:AD
名师点评:理想变压器的两个基本公式是:
⑴ ,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。
⑵,即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之和。只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有。
远距离输电,从图中应该看出功率之间的关系是:P1=P2,P3=P4,P1/=Pr=P2。电压之间的关系是:。电流之间的关系是:。输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用,而不能用。特别重要的是要会分析输电线上的功率损失。
【感悟高考真题】