邵俊平 郑盈盈
摘要:高考中对变压器原理的考查,频率高,模型灵活。以高考真题为例,解析变压原理的本质。掌握变压器物理量之间的基本关系及决定关系,就可以不变应万变。
关键词:高考 变压器原理 基本关系式 决定关系
【分类号】G633.7
从近几年高考试题来看,高考对交变电流内容的考查主要集中在交变电流的有效值、瞬时值,变压器的原理及应用方面。对变压器原理的考查模型灵活,但只要掌握变压器变压的实质,所有问题迎刃而解。下面以高考题为例,进行分析。
例题1.(2014·全国卷Ⅱ)如图1所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表○A 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的两端。假设该二极管的正向电阻为零,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Uab和Ucd,则( )
A.Uab∶Ucd=n1∶n2
B.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Ucd越大
D.将二极管短路,电流表的读数加倍
[思路点拨]
(1)副线圈两端的电压U2与cd两端的电压Ucd是否相等?为什么?
提示:由于二极管的单向导电性,所以U2≠Ucd。
(2)当负载R变化时,原线圈中的电流和电压是否发生变化?为什么?
提示:由于输入电压U1决定输出电压U2,所以不论负载如何变化,U1、U2均不变;由于输出电流I2决定输入电流I1,所以负载变化,I1发生变化。
[解析] 根据变压器的工作原理、交流电的有效值解题。变压器的变压比U1U2=n1n2,其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压。U1=Uab,由于二极管的单向导电特性,Ucd≠U2,选项A错误。……