交變電流傳感器第十一章章末核心素養模型1原線圈含有用電器的變壓器(1)在原線圈回路中，原線圈兩端的電壓與負載兩端電壓之和等于電源的電壓．(2)要求原線圈中負載的電流、電壓、功率，一般需要先求副線圈中的電流，然后根據理想變壓器的關系求得原線圈中負載的電流．理想變壓器的輸入電壓U1指原線圈兩端的電壓，在數值上等于原線圈中產生的自感電動勢的大小，U1并不總等于電源的電壓．上圖中，發電機的輸出電壓為L1的電壓與原線圈電壓之和，而L1的電壓可以通過原副線圈的電流關系確定．由于此情況下原副線圈連接的燈泡一般是相同的，且正常發光，所以原副線圈的電流關系往往是解決問題的突破口．例1

(多選)(2021年福州二模)如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數比為4∶1，原線圈與一可變電阻串聯后接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負載電阻的阻值R＝9R0，V是理想電壓表．現將負載電阻的阻值減小為R＝4R0，保持變壓器輸入電流不變，此時電壓表讀數為2.0V．則

(

)A．此時原線圈兩端電壓的最大值約為10VB．此時原線圈兩端電壓的最大值約為14VC．原線圈兩端原來的電壓有效值約為20VD．原線圈兩端原來的電壓有效值約為28V【答案】BC變式1

(2021年華師附中模擬)在圖甲所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各電表均為理想電表．已知電阻R2中電流I2隨時間t變化的正弦曲線如圖乙所示．下列說法正確的是

(

)A．所用交流電的頻率為0.5HzB．電壓表的示數為100VC．電流表的示數為1AD．變壓器傳輸的電功率為15W【答案】D【解析】根據變壓器的原理可知變壓器不會改變交流電的周期．由圖乙可知所用交流電的周期為2×10－2s，可求得所用交流電的頻率為50Hz，A錯誤．【答案】B變式2

(2021年深圳月考)如圖，理想變壓器副線圈匝數為2000匝，原線圈接有一電流表A，示數為2A．副線圈接有一個阻值為RL＝200Ω的燈泡．繞過鐵芯的單匝線圈接有一理想電壓表V，電壓表示數為0.10V．則原線圈的匝數為

(

)A．1000

B．500

C．4000

D．1500【答案】A模型3電路中含有二極管的變壓器(1)當副線圈回路中含有二極管時，由于二極管具有單向導電性，會使交變電流只有一半時間通電，經過二極管后的輸出電壓的有效值與副線圈兩端交流電壓的正常有效值不相等．(2)經過二極管后的輸出電壓的有效值應根據電流的熱效應進行計算．例3

(多選)(2021年南雄中學月考)如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2.原線圈通過一理想電流表A接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯后接到副線圈的兩端．假設該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Ua

b

和Uc

d．則下列說法正確的是 (

)A．Ua

b∶Uc

d＝n1∶n2B．增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數變小C．減小負載電阻的阻值R，cd間的電壓Uc

d不變D．將二極管短路，電流表的讀數加倍【答案】BCD【解析】若沒有二極管，則Ua

b∶Uc

d＝n1∶n2.因二極管的單向導電性，導致副線圈的電壓有效值低于原來值，A錯誤．副線圈兩端的電壓依賴于輸入電壓和匝數，所以副線圈兩端的電壓不變，電阻增大，則電流減小，副線圈的功率減小，最后使得輸入功率減?。斎腚妷翰蛔儯詈笫沟秒娏鳒p小，所以電流表的示數減小，B正確．cd間的電壓與原線圈的輸入電壓以及原、副線圈的匝數比有關，與負載無關，所以cd間的電壓不會隨著負載電阻的變化而變化，C正確．變式3

(2021年海安南莫中學模擬)中央帶接頭的理想變壓器原副線圈匝數之比為1∶1.副線圈上下兩端通過兩個理想二極管與燈泡L相連，燈泡的另一端P與副線圈的中央接頭連接，如圖所示．輸入電壓為U

的正弦交流電，則下列說法正確的