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理想变压器负载电阻断开后,原线圈中的空载电

文章出处:www.xsh18.com 人气:发表时间:2018-08-08 10:10

如图1所示为理想变压器T,其原副线圈中接有两只规格完全相同的灯泡L1和L2,K闭合时,两者均能正常发光,问K断开后,L1、L2的亮度如何变化?
很显然,K断开后,L2熄灭;但对L1的亮度变化却有两种不同的观点。
观点1:L1熄灭。因为K断开后,副线圈中的电流2=0,故原线圈中电流。
观点2:L1变得更亮。因为K断开后,原线圈中必有空载电流;而此时副线圈输出功率为零,如图1所示为这样电流输出功率全部都转移到L1上,致使L1变得更亮(如果通过L1的电流过大,可能还会导致原副线圈中接有灯泡L1烧毁)。
那么,以上两种观点哪一种符合客观事实呢?
理想变压器负载电阻断开后,原线圈中的空载电流为什么趋向于零
二、原理
由图2可知,当接于理想变压器副线圈两端的负载电阻RL化时,I2变化,I1也随之变化,也就是说,RL虽接在副线圈电路中,却间接影响着原线圈的中的电流。因此,RL对原线圈所在电路的影响,可以用一个接在原线圈所在电路中的等效电阻RL代替,如图3。
理想变压器负载电阻断开后,原线圈中的空载电流为什么趋向于零
由图2可得:
  ①
  ②
  ③
由图3可知:
  ④
根据①②③④方程联立求解可得:
理想变压器负载电阻断开后,原线圈中的空载电流为什么趋向于零
从以上分析可知,我们可以把接入理想变压器副线圈上的负载总电阻RL对原线圈所在电路的影响,通过等效阻抗原理直接用一个接于电路的等效阻抗来代替,它的具体等效阻抗值为:。
 
三、释疑
根据等效阻抗原理可知,在理想变压器中,当接于副线圈上的负载电阻值RL变化,也随之变化。如图1所示问题中,当K断开后:,必导致。所以有,即图1中理想变压器负载电阻断开后,原线圈中的空载电流趋向于零。因此,文中所提出的疑问中,流过I1电流为零,故L1灭,即观点1正确。
理想变压器负载电阻断开后,原线圈中的空载电流为什么趋向于零
 
例、如图4为一理想变压器,其原副线圈的匝数之比为4:1,图中的五只灯泡完全相同,若B、C、D、E均能正常发光,则以下说法中正确的是()
A.灯泡A两端的电压为U1
B.灯泡A端的电压为U1/5
C.灯泡A能正常发光
D.灯泡A不能正常发光
 
解析:设各灯泡电阻为R,则接于副线圈上的总负载电阻为,根据等效阻抗原理,可把图4简化为如图5所示,其中在虚线框内的等效阻抗,由分压原理可知,加在A两端的电压为U1/5,理想变压器原线圈两端的电压为4U1/5,即灯泡A能正常发光。故正角的答案为B、C。

此文关键字:理想变压器,空载电流

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