等效法解决变压器功率变化问题

等效法解决变压器功率变化问题

变压器的动态变化问题是经常见到的问题，但如果原线圈接有负载的话又该如何处理呢？

例、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：5，正弦交流电源电压有效值为U=12V，电阻R1=8Ω，R2=25Ω，滑动变阻器R3最大阻值为100Ω，滑片P处于中间位置，则（ ）

A．R1与R2消耗的电功率相等 B．通过R1的电流为0.6A

C．若向上移动P，电压表读数将变大 D．若向下移动P副线圈输出功率将减小

在解本题的D选项时，R3增大，I2减小，I1随之减小，则UR也减

1小，由U?UR?U1可得，U1增大，而P1?U1I1且P1?P2，所以此时无法

1判断副线圈输出的功率如何变化。

这时我们可以通过等效法来解决这个问题，将变压器等效为一个电阻。

设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，匝

n2 ，数分别为n1、副线圈负载为R2，变压器等效电阻为R2'，则有R2'??n?UnInU而1?1，1?2，R2?2，联立可得R2'??1?R2。

I2n1U2n2I2?n2?2U1。I1从以上分析可以看出，只有一个副线圈的理想变压器，可以把原

?n?线圈、副线圈和负载等效为一个电阻R2'??1?R2，这个方法就是理想

?n2?2变压器等效电阻法。

若利用等效法则电路图可以简化为下图所示，

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?n?2?等效阻值为R2'??1?R2??这样我们就可以应用???25?50??12?，

?5??n2?电源输出功率随外电阻变化规律得出结论：R1等效为电源内阻，此时

R外?r且向下滑动滑片外电阻增大，所以输出功率减小。

通过以上的分析我们看出在处理原线圈存在负载的理想变压器问题时，利用等效法可以迅速解决功率变化问题。