专题突破(十一) 两类特殊变压器、变压器电路等效负载电阻法变压器是根据电磁感应原理制成的,高中阶段所讲的变压器都是指无磁漏、无损耗的理想变压器,因此,无论何种形式的变压器都遵循法拉第电磁感应定律及能量守恒定律,以此两点为依据即可得到电压、电流、电功率等物理量之间的关系.一、自耦变压器自耦变压器又称调压器,它的特点是原、副线圈共用同一个线圈,当交流电接入不同端点时,可以改变原、副线圈的匝数,进而改变电压比、电流比,变压器的基本关系对自耦变压器均适用.例 1 如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图,它是一个可调压的理想变压器,其中接入交变电流的电压有效值 U0=220 V,n0=2 200 匝,挡位 1、2、3、4 对应的线圈匝数分别为 220 匝、550 匝、1 100 匝、2 200 匝.电动机 M 的内阻 r=4 Ω,额定电压为 U=220 V,额定功率 P=110 W.下列判断正确的是( ) A.当选择挡位 2 时,电动机两端电压为 110 VB.当挡位由 3 变换到 2 时,电动机的功率增大C.当选择挡位 2 时,电动机的热功率为 1 WD.当选择挡位 4 时,电动机的输出功率为 109 W【解析】由电压与匝数的关系=,即解得:U2=55 V,选项 A 错误;当由挡位 3 变换到 2时,副线圈匝数减少,在挡位 2 时,输出电压减小,电动机的功率减小,选项 B 错误;在额定功率的情况下,电动机的额定电流为 I==0
5 A,热功率 Pr=I2r=1 W,输出功率为 P-Pr=(110-1)W=109 W,选项 D 正确;当选择挡位 2 时,电动机两端电压为 55 V,没有达到额定功率,热功率小于 1 W,选项 C 错误.【答案】D二、多副线圈变压器常见的变压器一般是“一原一副”,某些情况下,也可以在铁芯上绕两个或两个以上的副线圈,这时,根据法拉第电磁感应定律可