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现行高中物理选修3-2教材<变压器>此节有这样一段话:<变压器高压线圈匝数多而通过的电流小可用较细的导线绕制,低压线圈匝数少而通过的电流大应当用较粗的导线绕制>学生常误解为<线圈匝数多,用较细的导线绕制,线圈匝数少,用较粗的导线绕制>实际上线圈导线的粗细与输出-输入功率,输出-输入电流,材料等因素有关学生理解的是狭义性和片面性,做题时常常出现失误。
例题:按下列要求设计一个变压器,再同一闭合铁心上绕制三个线圈,甲线圈接220V伏照明电源;乙线圈要求输出36电压和100的额定功率;要求输出6V的电压和10W的额定功率,乙线圈绕制180匝 且乙,丙两线圈都满负荷工作,那么:
(1)na= ________匝,nc= ________匝,
(2)Ia= ________A,Ib= ________A,Ic= ______
3)这三线圈导线从粗到细的顺序为_____________,
解析:(1)根據变压器的工作原理:
Ua /Ub=na/nb分析可得:na= 1100匝,
同理推的:Ub /Uc=nb/nc 得 nc= 30匝
2)根据 P=UI 得 Ib=Pb/Ub=2.8A,IC=PC/UC=1.7A
由理想变压器 P输出= P输入 及 P= UI得Ia=0.5A
结论:na> nb> nc ; Ib> Ic >Ia
3)若根据前 结论: <变压器高压线圈匝数多而通过的电流小可用较细的导线绕制,低压线圈匝数少而通过的电流大应当用较粗的导线绕制>则绕制这三个线圈的导线从粗到细的顺序为丙,乙甲
结论分析: 事实上nb>nc; Ib>Ic,从线圈热功率损失 考虑应该减小电阻( ΔP=I2R )因此应当用较粗的导线绕制。故正确答案应当是绕制这三个线圈的导线从粗到细的顺序为乙、丙、甲。
所以前 结论的成立是有条件的,条件就是适合于一个原线圈和一个副线圈:的情况所以不能理解为<变压器线圈匝数越多,线圈导线越细>而应当理解为从线圈通过的电流小可用细导线绕制,电流大可用较粗的导线绕制,即从电流的角度考虑,这是普遍适用的。
例题:按下列要求设计一个变压器,再同一闭合铁心上绕制三个线圈,甲线圈接220V伏照明电源;乙线圈要求输出36电压和100的额定功率;要求输出6V的电压和10W的额定功率,乙线圈绕制180匝 且乙,丙两线圈都满负荷工作,那么:
(1)na= ________匝,nc= ________匝,
(2)Ia= ________A,Ib= ________A,Ic= ______
3)这三线圈导线从粗到细的顺序为_____________,
解析:(1)根據变压器的工作原理:
Ua /Ub=na/nb分析可得:na= 1100匝,
同理推的:Ub /Uc=nb/nc 得 nc= 30匝
2)根据 P=UI 得 Ib=Pb/Ub=2.8A,IC=PC/UC=1.7A
由理想变压器 P输出= P输入 及 P= UI得Ia=0.5A
结论:na> nb> nc ; Ib> Ic >Ia
3)若根据前 结论: <变压器高压线圈匝数多而通过的电流小可用较细的导线绕制,低压线圈匝数少而通过的电流大应当用较粗的导线绕制>则绕制这三个线圈的导线从粗到细的顺序为丙,乙甲
结论分析: 事实上nb>nc; Ib>Ic,从线圈热功率损失 考虑应该减小电阻( ΔP=I2R )因此应当用较粗的导线绕制。故正确答案应当是绕制这三个线圈的导线从粗到细的顺序为乙、丙、甲。
所以前 结论的成立是有条件的,条件就是适合于一个原线圈和一个副线圈:的情况所以不能理解为<变压器线圈匝数越多,线圈导线越细>而应当理解为从线圈通过的电流小可用细导线绕制,电流大可用较粗的导线绕制,即从电流的角度考虑,这是普遍适用的。