慎重審視變壓器問題

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教學(xué)參 問題爭剛青海省平安縣第一中學(xué)理想變壓器涉及的知識(shí)面稍不留意就會(huì)判斷錯(cuò)誤,下面僅針對理想變壓器的一個(gè)易錯(cuò)方面,舉例分析.11理想變壓器的原副線圈分別接有完全相同的燈泡A、B,、副線圈的匝數(shù)比為N1∶N2=2∶1交流電源的電U則燈B兩端的電壓為.分析這是一道理想變壓器原線圈中含有純電阻的題目,乍一看,很容易出

式說明從原邊看到的等效阻抗即復(fù)阻抗的大Z的N1/N2)2倍,Z有相同的阻抗即理想變壓器在變換阻抗時(shí)保持阻抗角不變.負(fù)載B是純電阻性,因此從原邊看到的等效復(fù)阻抗也為電阻性的A與原線圈串聯(lián)相當(dāng)于兩個(gè)電阻性元件的串聯(lián),燈A的電壓與原線圈的端電壓相位差為零U1UI1RA再由理想變壓器的關(guān)系U1U2N1N2、I1I2N2/N1U2=I2RB、RA=RB不難得到正確答案為U2=2U而不是217U現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤判斷理想變壓器原線圈是純電感的 其兩端的電壓向量U1比原線圈電路中的電流向量I 例 甲、乙兩個(gè)完全相同的理想變壓器接在的相位要超前90,于是原線圈兩端的電壓有效值U1U1UI1RA(I1為原線圈電流的有效值,U12U2(I1RA)2U1U2=N1N2I1I2N2N1U2=I2RBRA=B從而得出U2=217U的錯(cuò)誤結(jié)論造成上述錯(cuò)誤判斷的原因把交流電路中純電感電路的特點(diǎn)盲目地搬到理想變壓器中,沒有做深入具體的考事實(shí)上,我們不能把理想變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的初級線圈簡單地看作純電感,初級線圈相關(guān)的.2所示,設(shè)變壓器的負(fù)載的復(fù)阻抗為Z原邊看來可得一個(gè)無源二2中的虛線框,

壓恒定的交流電3知兩變壓器負(fù)載電阻的阻變壓器原線圈兩端的電壓為U甲U則乙變壓器原線圈兩端的電壓U為.分析下的錯(cuò)誤判斷:由于兩變壓器完全相同,并且兩原線圈又串聯(lián)接在一回路中,因而兩原線圈中所通過的交變電流的情況完全相同,即兩原線圈中磁通量的變化率ΔΥ根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,甲、乙兩個(gè)完全相同的理想變壓器的原線圈兩端的電壓理應(yīng)相同即U乙=UU這種推理似乎很有道理,去就會(huì)發(fā)現(xiàn)紕漏UU成立,其復(fù)阻抗按定義為 U 器的電壓變 和歐姆定律,最終可推得甲、乙變,I 器兩副線圈上的電流I甲I乙′關(guān)系I乙=2I甲再稱為從原邊看到的等效復(fù)阻抗對理想的變壓器 圖

用變壓器的電流變比,可得兩變壓器原線圈的電流I、I乙的關(guān)系為I=2I,這顯然與前面所提到的可由U1

1U2,I1NNN

N2I2Z=NNN

Z

“兩原線圈中所通過的交變電流的情況完全相同”不自圓其說UU這一結(jié)論是錯(cuò)誤的.phf實(shí)驗(yàn)研 教學(xué)參

3710200810對“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”山西省呂梁市中學(xué)人教版高中物理第一冊(必修)學(xué)生實(shí)驗(yàn)四“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”,要用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻變速直

3 sat2線運(yùn)動(dòng)的加速 中的實(shí)驗(yàn)原理如下設(shè)物體 可求得加速度大小為 s加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T里的位移分別是s1、s2、s3則2 s1 s2s s3=…aT2由上式 s1=s s3)+(s3s2)+s2s13aT22同理 s2s6 s3=…a

=這一結(jié)果與中上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果a完全一樣.在實(shí)際測量中就沒有必要測6段位移s1、s2、…s6,而只需測出兩段相等時(shí)間t內(nèi)的位移ss即可既減少測量次數(shù),簡化操作程序,又易理解原理.可見,只要測出各段位移s1、s2……即可求 由上述可見,所用的逐差法原理復(fù)雜,測 數(shù)據(jù)較多,并且結(jié)果未必更為準(zhǔn)a1=3T2,a2=3T2,a3=3T2再算出a1、a2、a3……的平均值,就是我們所要測定的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速

對上述弊端筆者從原理上改進(jìn)如下6段連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移s1…s6則 s1a1T2, a2 s5a3T2 (s6+s5s)(s3+s2 a ,as s3,a s53a=3(a1+a2 3T 3這一平均加速度,事實(shí)上還是ΔsaT2的 再計(jì)算平均值 a=aaa (s2ss6)(s1+s3 3 3T ss5s6s1s2s3

這里既應(yīng)用了6個(gè)數(shù)6個(gè)數(shù)據(jù)間隔使用,起到了進(jìn)一步減小誤差的作用時(shí)在a1、a2、a3時(shí)學(xué)生也容易理解,降低了理解實(shí)驗(yàn)原理的難度,使學(xué)生學(xué)起來感到輕松,提高了學(xué)習(xí),達(dá)到事半功倍的效果.造成上述錯(cuò)誤的原因是,僅把兩個(gè)變壓器的 U乙=U甲,即U乙=U個(gè)原線圈部分看成串聯(lián)電路,事實(shí)上,原線圈的性 NN與每個(gè)變壓器的副線圈閉合回路有1可知,由理想變壓NN2

由此可見,正確處理變壓器中物理量的關(guān)系,必須中,有必要向?qū)W生做較為詳細(xì)的交代,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到換關(guān)系= Z,從原線圈一 壓器鐵芯中的磁通量不僅與輸入電流