1．麥克斯韋電磁場理論的要點：

(1)變化的磁(電)場將產(chǎn)生電(磁)場。

(2)變化的磁(電)場所產(chǎn)生的電(磁)場取決于磁(電)場的變化率。具體地說，均勻變化的磁(電)場將產(chǎn)生恒定的電(磁)場，非均勻變化的磁(電)場將產(chǎn)生變化的電(磁)場，周期性變化的磁(電)場將產(chǎn)生周期相同的周期性變化的電(磁)場。

(3)變化的磁場和變化的電場互相聯(lián)系著，形成一個不可分離的統(tǒng)一體--電磁場。

變化的電場，其周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場其周圍產(chǎn)生電場．

　　 注意：均勻變化的電場(或磁場)其周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(或電場)．

5．LC振蕩過程的階段分析和特殊狀態(tài)

如圖所示，在O、t₂、t₄時刻，線圈中振蕩電流i為0，磁場能最小，而電容器極板間電壓u恰好達到最大值，電場能最多，在t₁、t₃時刻則正相反，振蕩電流、磁場能均達到最大值，而電壓為0，電場能最少。在O→t₁和t₂→t₃階段，電流增強，磁場能增多，而電壓降低，電場能減小，這是電容器放電把電場能轉(zhuǎn)化為磁場能的階段；在t₁→t₂和t₃→t₄階段，電流減弱，磁場能減小，而電壓升高，電場能增多，這是電容器充電把磁場能轉(zhuǎn)化為電場能的階段。

振蕩電路的狀態(tài)
時刻	t=0	t=	t=	t=T	T
電容器極板上的電量	最大	零	最大	零	最大
振蕩電流i	i=0	正向最大	i=0	反向最大	I=0
電場能	最大	零	最大	零	最大
磁場能	零	最大	零	最大	零

[例1]在如圖所示的L振蕩電路中，當線圈兩端MN間電壓為零時，對電路情況的敘述正確的是(　 AD　 )

　　 A．電路中電流最大

　　 B．線圈內(nèi)磁場能為零

　　 C．電容器極板上電量最多

　　 D．電容器極板間場強為零

　　 解析：MN間電壓為零，即電容器極板間電壓為零，這時極板上無電荷，故板間場強為零，電路中電流強度最大，線圈中磁場能最大．

　　 說明：在LC振蕩電路中，由于線圈有自感作用，且線圈無電阻，它的電壓和電流關(guān)系就不同于一般直流電路，決不能用直流電路的知識來進行研究．對于LC振蕩電路中的一般問題，可通過電容器的有關(guān)知識和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系來分析求解．

[例2]如圖所示電路，K先接通a觸點，讓電容器充電后再接通b觸點．設(shè)這時可變電容器電容為C，線圈自感系數(shù)為L，

(1)經(jīng)過多長時間電容 C上電荷第一次釋放完？

(2)這段時間內(nèi)電流如何變化？兩端電壓如何變化？

(3)在振蕩過程中將電容C變小，與振蕩有關(guān)的物理量中哪些將隨之改變？哪些將保持變化？

解析：(1)極板上電行由最大到零需要1／4周期時間，所以t=T/4=π

　　 (2)從能量角度看，電容器釋放電荷，電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿�，待電荷釋放完畢時，磁場能達到最大，線圈兩端電壓與電容兩極板間電壓一致，由于放電，電容兩極板間電壓由最大值減至零，線圈兩端電壓也由最大值減為零．值得注意的是這段時間內(nèi)電流由零逐漸增大．當線圈兩端電壓為零時，線圈中電流強度增至最大．千萬不要把振蕩電路看成直流電路，把電容器看成一個電源，把線圈看成一個電阻．這里電磁能沒有被消耗掉，只是不斷地相互轉(zhuǎn)化．在直流電路中，電阻上通過的電流和電阻兩端的電壓，變化步調(diào)一致，電壓大電流也大，電壓小電流也�。�在振蕩電路中，存在自感現(xiàn)象及線圈電阻為零的情況，電流和電壓變化步調(diào)不一致，所以才出現(xiàn)電壓為零時電流最大的現(xiàn)象．

　　 (3)在振蕩過程中，當電容器C變小時，根據(jù)周期公式，周期T變小，頻率f增大．同時不論是增大電容極板間的距離d，還是減小正對面積S，電容C變小，外力都對電容做功，振蕩電路能量都增加，故電場能、磁場能、磁感強度和振蕩電流的最大值都增加．極板上電荷最大值將不變，極板電壓最大值將增加．若減小正對面積S使電容C變小時，電場強度最大值增加．

[例3] 某時刻LC回路中電容器中的電場方向和線圈中的磁場方向如右圖所示。則這時電容器正在_____(充電還是放電)，電流大小正在______(增大還是減小)。

　　 分析：用安培定則可知回路中的電流方向為逆時針方向，而上極

板是正極板，所以這時電容器正在充電；因為充電過程電場能增大，

所以磁場能減小，電流也減小。

[例4] 右邊兩圖中電容器的電容都是C=4×10^-6F，電感都是L=9×10^－4H，左圖中電鍵K先接a，充電結(jié)束后將K扳到b；右圖中電鍵K先閉合，穩(wěn)定后斷開。兩圖中LC回路開始電磁振蕩t=3.14×10^－4s時刻，C₁的上極板正在____電(充電還是放電),帶_____電(正電還是負電)；L₂中的電流方向向____(左還是右)，磁場能正在_____(增大還是減小)。

分析：先由周期公式求出=1.2π×10^－4s，那么t=3.14×10^－4s時刻是開始振蕩后的5T/6。再看與左圖對應的q-t圖象(以上極板帶正電為正)和與右圖對應的i-t圖象(以LC回路中有逆時針方向電流為正)，圖象都為余弦函數(shù)圖象。在5T/6時刻，從左圖對應的q-t圖象看出，上極板正在充正電；從右圖對應的i-t圖象看出，L₂中的電流向左，正在增大，所以磁場能正在增大。

4．LC振蕩過程中規(guī)律的表達。

(1)定性表達。在LC振蕩過程中，磁場能及與磁場能相磁的物理量(如線圈中電流強度、線圈電流周圍的磁場的磁感強度、穿過線圈的磁通量等)和電場能及與電場能相關(guān)的物理量(如電容器的極板間電壓、極板間電場的電場強度、極板上電量等)都隨時間做周期相同的周期性變化。這兩組量中，一組最大時，另一組恰最小；一組增大時，另一組正減小。這一特征正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律所決定的。

　(2)定量表達。在LC振蕩過程中，盡管磁場能和電場能的變化曲線都比較復雜，但與之相關(guān)的其他物理量和變化情況卻都可以用簡單的正(余)弱曲線給出定量表達。以LC振蕩過程中線圈L中的振蕩電流i(與磁場能相關(guān))和電容器C的極板間交流電壓u(與電場能相關(guān))為例，其變化曲線分別如圖中所示。

注意：分析電磁振蕩要掌握以下三個要點(突出能量守恒的觀點)：

⑴理想的LC回路中電場能E_電和磁場能E_磁在轉(zhuǎn)化過程中的總和不變。

⑵回路中電流越大，L中的磁場能越大(磁通量越大)。

⑶極板上電荷量越大，C中電場能越大(板間場強越大、兩板間電壓越高、磁通量變化率越大)。

因此LC回路中的電流圖象和電荷圖象總是互為余函數(shù)。

3．振蕩的周期和頻率

電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間叫做周期。一秒鐘內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫做頻率。在電磁振蕩發(fā)生時，如果不存在能量損失，也不受外界其它因素的影響，這時的振蕩周期和頻率叫做振蕩電路的固有周期和固有頻率，簡稱振蕩電路的周期和頻率。理論研究表明，周期T和頻率f跟自感系數(shù)L和電容C的關(guān)系：　

注意：當電路定了，該電路的周期與頻率就是定值，與電路中電流的大小，電容器上帶電量多少無關(guān)．

2．電磁振蕩

　　 在產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器上極板上的電荷q，電路中的電流i，電容器內(nèi)電場強度E，線圈中磁感應強度B都發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫做電磁振蕩．

(1)從振蕩的表象上看：LC振蕩過程實際上是通過線圈L對電容器C充、放電的過程。

(2)從物理本質(zhì)上看：LC振蕩過程實質(zhì)上是磁場能和電場能之間通過充、放電的形式相互轉(zhuǎn)化的過程。

[例7] 在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個坑口電站，輸送的電功率為P=500kW，當使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度。求：⑴這時的輸電效率η和輸電線的總電阻r。⑵若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么電站應使用多高的電壓向外輸電？

解；⑴由于輸送功率為P=500kW，一晝夜輸送電能E=Pt=12000度，終點得到的電能E ^/=7200度，因此效率η=60%。輸電線上的電流可由I=P/U計算，為I=100A，而輸電線損耗功率可由P_r=I ²r計算，其中P_r=4800/24=200kW，因此可求得r=20Ω�！　�

⑵輸電線上損耗功率，原來P_r=200kW，現(xiàn)在要求P_r^/=10kW ，計算可得輸電電壓應調(diào)節(jié)為U^/ =22.4kV。

[例8]發(fā)電機輸出功率為100 kW，輸出電壓是250 V，用戶需要的電壓是220 V，輸電線電阻為10 Ω.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：

(1)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.

(2)畫出此輸電線路的示意圖.

(3)用戶得到的電功率是多少？

解析：輸電線路的示意圖如圖所示，

輸電線損耗功率P_線=100×4% kW=4 kW，又P_線=I₂²R_線輸電線電流I₂=I₃=20 A

原線圈中輸入電流I₁= A=400 A　　　　　 所以

這樣U₂=U₁n₂/n₁=250×20 V=5000 V　　　　 U₃=U₂-U_線=5000-20×10 V=4800 V

所以　　　　 用戶得到的電功率P_出=100×96% kW=96 kW

[附加題]　 甲、乙兩個完全相同的理想變壓器接在電壓恒定的交流電路中，如圖1所示。已知兩變壓器負載電阻的阻值之比為R_甲：R_乙=2：1，設(shè)甲變壓器原線圈兩端的電壓為U_甲，副線圈上通過的電流為I^/_甲；乙變壓器原線圈兩端的電壓為U_乙，副線圈上通過的電流為I^/_乙。則以下說法正確的是：(　 )

A．U_甲=U_乙，I^/_甲=I^/_乙；　　 B．U_甲=2U_乙，I^/_甲=2I^/_乙；

C．U_甲=U_乙，I^/_甲=½I^/_乙；　 D．U_甲=2U_乙，I^/_甲=I^/_乙。

[正確解]：由于兩變壓器的原線圈串聯(lián)接在同一回路中，電荷守恒定律知，無論是直流電路還是交流電路，串聯(lián)電路中電流必定相等，所以通過兩原線圈的電流相同，即：I_甲=I_乙。又因兩變壓器的匝比相同，根據(jù)變壓器的電流變比公式，可推得它們副線圈上的電流也相同，即：I^/_甲=I^/_乙。對兩變壓器的輸出端，由歐姆定律，可得到兩副線圈上的電壓分別為：U_甲^/=I_甲^/R_甲、U_乙^/=I_乙^/R_乙，解得：U_甲^/：U_乙^/=2：1，最后再根據(jù)變壓器的電壓變比公式可求得兩原線圈上的電壓關(guān)系為：U_甲=2U_乙。所以答案應選D。

[錯解1]：由于兩變壓器完全相同，并且兩原線圈又串聯(lián)接在同一回路中，因而兩原線圈中所通過的交流電的變化情況完全相同，即兩原線圈中磁通量的變化率相同，根據(jù)法拉第電磁感應定律，所以兩原線圈的輸入電壓分別為：=、=，因，有：=，即兩原線圈上的輸入電壓相同；再根據(jù)理想變壓器的電壓變比公式，有：=，即兩副線圈上的輸出電壓也相同。由于對輸出端的負載而言，副線圈相當于電源，因此根據(jù)歐姆定律有：=、=，由以上關(guān)系式可得到：=。所以答案應選C。

[錯解分析]以兩原線圈上電壓相同為前提，運用變比關(guān)系、歐姆定律，最終推理得到兩副線圈上的電流關(guān)系=，分析似乎沒有問題，但如果進一步推理下去：由變壓器的電流變比公式，可得兩原線圈中的電流=，這顯然與前提中中所提及的“兩原線圈中所通過的交流電的變化情況完全相同”不能自恰.。從法拉第電磁感應定律去推導兩原線圈上電壓的思路并沒有問題。然而，雖然通過兩原線圈交流電流的變化情況完全相同，但是穿過兩原線圈的磁通量的變化情況卻并不相同！要知道兩原線圈雖然串聯(lián)，但它們是繞在不同的鐵芯上。對于其中一個變壓器來說(比如甲)，當副線圈連接負載電阻而構(gòu)成閉合回路時，副線圈中將存在感應電流，這時原、副線圈的電流都將在鐵芯中產(chǎn)生磁場和磁通量，所以穿過線圈(即穿過鐵芯)總的磁通量，不僅受到各變壓器原線圈中電流的影響，而且還受到各變壓器副線圈中的電流的影響，即所謂變壓器的互感現(xiàn)象。所以兩原線圈雖然串聯(lián)、雖然通過它們的電流相同，但穿過它們的磁通量的變化情況卻不同，即穿過它們的磁通量的變化率。觀點1在運用法拉第電磁感應定律時，僅僅考慮了原線圈中電流對磁通量的影響，沒有考慮副線圈中電流對磁通量的影響，顯然是不正確的，因而=實際上也是得不到的。

[錯解2]：由于兩變壓器完全相同，兩原線圈又串聯(lián)在一起，所以通過兩原線圈中的交流電變化情況將完全一致，因此與此兩原線圈相關(guān)的物理量也必將完全相同，即兩原線圈中的電流、電壓完全相同，又因兩變壓器匝比相同，根據(jù)變壓器的電流變比公式，可推得兩副線圈上的電流也必定相同，即=。所以答案應選A。

[錯解分析]:既然承認兩原線圈上的電壓、電流相同，由變壓器的變比關(guān)系，可推得兩副線圈上的電壓、電流都相同，然而題目告訴我們，它們的負載電阻不同，這顯然與歐姆定律相矛盾，因此兩原線圈上的電壓、電流不可能同時相等，是錯誤的。

　　　　　　　 電磁振蕩　 電磁波

基礎(chǔ)知識　 一、電磁振蕩

在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過程中，由容器極板上的電荷，通過線圈的電流，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，叫做電磁振蕩。

1.LC振蕩電路

由自感線圈和電容器組成的電路就是最簡單的振蕩電路，簡稱LC回路。 在LC回路里，產(chǎn)生的大小和方向都做周期性變化的電流，叫做振蕩電流。 如圖所示，先將電鍵S和1接觸，電鍵閉合后電源給電容器C充電，然后S和2接觸，在LC回路中就出現(xiàn)了振蕩電流。大小與方向都做同期性變化的電流叫振蕩電流．

2．遠距離輸電。

一定要畫出遠距離輸電的示意圖來，包括發(fā)電機、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和負載電阻。并按照規(guī)范在圖中標出相應的物理量符號。一般設(shè)兩個變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)分別為也應該采用相應的符號來表示。

從圖中應該看出功率之間的關(guān)系是：

　電壓之間的關(guān)系是：

電流之間的關(guān)系是：

　　 可見其中電流之間的關(guān)系最簡單，中只要知道一個，另兩個總和它相等。因此電流往往是這類問題的突破口。

　　 輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用，而不能用。

　　 特別重要的是要求會分析輸電線上的功率損失，由此得出結(jié)論： ⑴減少輸電線功率損失的途徑是提高輸電電壓或增大輸電導線的橫截面積，當然選擇前者。⑵若輸電線功率損失已經(jīng)確定，那么升高輸電電壓能減小輸電線截面積，從而節(jié)約大量金屬材料和架設(shè)電線所需的鋼材和水泥，還能少占用土地。

　　 需要引起注意的是課本上強調(diào)：輸電線上的電壓損失，除了與輸電線的電阻有關(guān)，還與感抗和容抗有關(guān)。當輸電線路電壓較高、導線截面積較大時，電抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大。

[例6]有一臺內(nèi)阻為lΩ的發(fā)電機，供給一個學校照明用電，如圖所示．升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個班，每班有“220 V，40W”燈6盞．若保證全部電燈正常發(fā)光，則：

(l)發(fā)電機輸出功率多大？

(2)發(fā)電機電動勢多大？

(3)輸電線上損耗的電功率多大？

(4)輸電效率是多少？

(5)若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光發(fā)電機輸出功率是否減半．

　　 解析：題中未加特別說明，變壓器即視為理想變壓器，由于發(fā)電機至升壓變壓器及降壓變壓器至學校間距離較短，不必考慮該兩部分輸電導線上的功率損耗．

　　 發(fā)電機的電動勢ε，一部分降在電源內(nèi)阻上．即I_lr，另一部分為發(fā)電機的路端電壓U₁，升壓變壓器副線圈電壓U₂的一部分降在輸電線上，即I₂R，其余的就是降壓變壓器原線圈電壓U₂，而U₃應為燈的額定電壓U_額，具體計算由用戶向前遞推即可．

　　 (1)對降壓變壓器：　　 U^/₂I₂=U₃I₃＝nP_燈=22×6×40 W=5280w

　　　 而U^/₂＝4U₃＝880 V，所以I₂=nP_燈/U^/₂=5280/880=6A

　　　 對升壓變壓器：　　　 U_lI_l=U₂I₂=I₂²R+U^/₂I₂＝6²×4+5280＝5424 W，　　 所以　 P_出=5424 W．

　　 (2)因為 U₂＝U^/₂+I₂R＝880+6×4＝904V，　　 所以 U₁=¼U₂=¼×904＝226 V

　　　 又因為U_lI_l=U₂I₂，所以I_l=U₂I₂/U_l=4I₂=24 A，　　　 所以　 ε＝U₁+I₁r₁=226+24×1＝250 V．

�、禽旊娋�上損耗的電功率P_R=I_R²R=144W

(4)η＝P_有用/P_出×100%=×100%=97%

　　 (5)電燈減少一半時，n^/P_燈=2640 W，

　　　 I^/₂＝n^/P_燈/U₂＝2640/880=3 A．　　　 所以P^/_出=n^/P_燈十I^/2₂R=2640+32×4＝2676w

　　　 發(fā)電機的輸出功率減少一半還要多，因輸電線上的電流減少一半，輸電線上電功率的損失減少到原來的1/4。

說明：對變電過程較復雜的輸配電問題，應按照順序，分步推進．或按“發(fā)電一一升壓--輸電線--降壓-一用電器”的順序，或從“用電器”倒推到“發(fā)電”一步一步進行分析．注意升壓變壓器到線圈中的電流、輸電線上的電流、降壓變壓器原線圈中的電流三者相等．

規(guī)律方法　　 一、解決變壓器問題的常用方法

解題思路1 電壓思路.變壓器原、副線圈的電壓之比為U₁/U₂=n₁/n₂;當變壓器有多個副繞組時U₁/n₁=U₂/n₂=U₃/n₃=……

解題思路2 功率思路.理想變壓器的輸入、輸出功率為P_入=P_出，即P₁=P₂；當變壓器有多個副繞組時P₁=P₂+P₃+……

解題思路3 電流思路.由I=P/U知，對只有一個副繞組的變壓器有I₁/I₂=n₂/n₁;當變壓器有多個副繞組時n₁I₁=n₂I₂+n₃I₃+……

解題思路4 (變壓器動態(tài)問題)制約思路.

(1)電壓制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n₁/n₂)一定時，輸出電壓U₂由輸入電壓決定，即U₂=n₂U₁/n₁，可簡述為“原制約副”.

(2)電流制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n₁/n₂)一定，且輸入電壓U₁確定時，原線圈中的電流I₁由副線圈中的輸出電流I₂決定，即I₁=n₂I₂/n₁，可簡述為“副制約原”.

(3)負載制約：①變壓器副線圈中的功率P₂由用戶負載決定，P₂=P_負1+P_負2+…；②變壓器副線圈中的電流I₂由用戶負載及電壓U₂確定，I₂=P₂/U₂；③總功率P_總=P_線+P₂.

動態(tài)分析問題的思路程序可表示為：

U₁P₁

解題思路5 原理思路.變壓器原線圈中磁通量發(fā)生變化，鐵芯中ΔΦ/Δt相等；當遇到“”型變壓器時有

ΔΦ₁/Δt=ΔΦ₂/Δt+ΔΦ₃/Δt,

此式適用于交流電或電壓(電流)變化的直流電，但不適用于穩(wěn)壓或恒定電流的情況.

[例6]如圖所示為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動變阻器的滑動觸頭，U₁為加在原線圈兩端的電壓，I₁為原線圈中的電流強度，則( ABD　 )

　　 A．保持U₁及P的位置不變，K由a合到b時，I₁將增大

　　 B．保持P的位置及U₁不變，K由b合到a時，R消耗的功率減小

　　 C．保持U₁不變，K合在a處，使P上滑，I₁將增大

　　 D．保持P的位置不變，K合在a處，若U₁增大，I₁將增大

　　 解析：K由a合到b時，n₁減小，由,可知，U₂增大，P₂=U₂²/R隨之增大·而 P₁=P₂，P₁=I₁U₁，從而I₁增大，A正確．K由 b 合到a時，與上述情況相反，P₂將減小，B正確·P上滑時，R增大，P₂=U₂²/R減小，又P₁＝P₂，P₁=I₁U₁，從而I₁減小，C錯誤．U₁增大，由=，可知U₂增大，I₂=U₂/R隨之增大，由可知I₁也增大，D正確。

說明：處理這類問題的關(guān)鍵是要分清變量和不變量，弄清理想變壓器中各量間的聯(lián)系和制約關(guān)系．在理想變壓器中，U₂由U₁和匝數(shù)比決定；I₂由U₂和負載電阻決定；I₁由I₂和匝數(shù)比決定．

1．電路中電能損失P_耗=I²R=，切不用U²/R來算，當用此式時，U必須是降在導線上的電壓，電壓不能用輸電電壓來計算．

4、幾種常用的變壓器

(1)自耦變壓器

圖是自耦變壓器的示意圖。這種變壓器的特點是鐵芯上只繞有一個線圈。如果把整個線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓；如果把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈，就可以升高電壓。

調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上。AB之間加上輸入電壓U₁ 。移動滑動觸頭P 的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U₂。

(2)互感器

互感器也是一種變壓器。交流電壓表和電流表都有一定的量度范圍，不能直接測量高電壓和大電流。用變壓器把高電壓變成低電壓，或者把大電流變成小電流，這個問題就可以解決了。這種變壓器叫做互感器�；ジ衅鞣蛛妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。

a、電壓互感器

電壓互感器用來把高電壓變成低電壓，它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表。根據(jù)電壓表測得的電壓U 2 和銘牌上注明的變壓比(U 1 /U 2 )，可以算出高壓電路中的電壓。為了工作安全，電壓互感器的鐵殼和副線圈應該接地。

b、電流互感器

電流互感器用來把大電流變成小電流。它的原線圈串聯(lián)在被測電路中，副線圈上接入交流電流表。根據(jù)電流表測得的電流I 2 和銘牌上注明的變流比(I 1/I2)，可以算出被測電路中的電流。如果被測電路是高壓電路，為了工作安全，同樣要把電流互感器的外殼和副線圈接地。

[例4]在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流，所用的器材叫電流互感器。如下所示的四個圖中，能正確反應其工作原理的是　

　　 A.　　　　　　　　 B.　　　　　　　 C.　　　　　　　 D.

解：電流互感器要把大電流變?yōu)樾‰娏鳎�因此原線圈的匝數(shù)少，副線圈的匝數(shù)多。監(jiān)測每相的電流必須將原線圈串聯(lián)在火線中。選A。

3、規(guī)律小結(jié)

(1)熟記兩個基本公式：① ，即對同一變壓器的任意兩個線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。

②P_入=P_出，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。

(2)原副線圈中過每匝線圈通量的變化率相等．

(3)原副線圈中電流變化規(guī)律一樣，電流的周期頻率一樣

(4)公式，中，原線圈中U₁、I₁代入有效值時，副線圈對應的U₂、I₂也是有效值，當原線圈中U₁、I₁為最大值或瞬時值時，副線圈中的U₂、I₂也對應最大值或瞬時值．

(5)需要特別引起注意的是：

①只有當變壓器只有一個副線圈工作時，才有：

②變壓器的輸入功率由輸出功率決定，往往用到：，即在輸入電壓確定以后，輸入功率和原線圈電壓與副線圈匝數(shù)的平方成正比，與原線圈匝數(shù)的平方成反比，與副線圈電路的電阻值成反比。式中的R表示負載電阻的阻值，而不是“負載”�！柏撦d”表示副線圈所接的用電器的實際功率。實際上，R越大，負載越��；R越小，負載越大。這一點在審題時要特別注意。

(6)當副線圈中有二個以上線圈同時工作時，U₁∶U₂∶U₃=n₁∶n₂∶n₃，但電流不可=，此情況必須用原副線圈功率相等來求電流．

(7)變壓器可以使輸出電壓升高或降低，但不可能使輸出功率變大．假若是理想變壓器．輸出功率也不可能減少．

(8)通常說的增大輸出端負載，可理解為負載電阻減�。煌�理加大負載電阻可理解為減小負載．

[例1]一臺理想變壓器的輸出端僅接一個標有“12V，6W”的燈泡，且正常發(fā)光，變壓器輸入端的電流表示數(shù)為0．2A，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為( D　 )

　　　 A．7∶2；B．3∶1；C．6∶3；D．5∶2；

解析：因為，I₂＝P₂／U₂＝6/12＝0．5 A　　　 I₁＝0．2 A

　　 所以　 n₁∶n₂=I₂∶I₁=5∶2

[例2]如圖所示，通過降壓變壓器將220 V交流電降為36V供兩燈使用，降為24V供儀器中的加熱電爐使用．如果變壓器為理想變壓器．求：

　 　(1)若n₃＝96匝，n₂的匝數(shù)；

　　 (2)先合上K₁、K₃，再合上K₂時，各電表讀數(shù)的變化；

　　 (3)若斷開K₃時A₁讀數(shù)減少220 mA，此時加熱電爐的功率；

　　 (4)當K₁、K₂、K₃全部斷開時，A₂、V的讀數(shù)．

　　 解析：(1)變壓理的初級和兩個次級線圈統(tǒng)在同一繞在同一鐵蕊上，鐵蕊中磁通量的變化對每匝線圈都是相同的．所以線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比．有，

　　 (2)合上K₁、K₃后，燈L₁和加熱電爐正常工作．再合上K₂，燈L₂接通，U₁、n₁和n₃的值不變．故V讀數(shù)不變．但L₂接通后，變壓器的輸入、輸出功率增大．故A₁、A₂讀數(shù)增大．

　　 (3)斷開K₃時，A₁讀數(shù)減少200mA，表明輸入功率減少，減少值為ΔP＝ΔIU＝0．200×220＝44W，這一值即為電爐的功率．

　　 (4)當K₁、K₂、K₃全部斷開時，輸出功率為零，A₂讀數(shù)為零．但變壓器的初級戰(zhàn)線圈接在電源上，它仍在工作，故V讀數(shù)為24V．

[例3]如圖所示，接于理想變壓器的四個燈泡規(guī)格相同，且全部正常發(fā)光，則這三個線圈的匝數(shù)比應為(　 C　　 )

　　　 A．1∶2∶3； B．2∶3∶1

　　　 C．3∶2∶1； D．2∶1∶3

解析：由于所有燈泡規(guī)格相同．且都正常發(fā)光，則===式中，U為燈泡的額定電壓，設(shè)I為燈炮的額定電流，由理想變壓器的功率關(guān)系 p_l= p₂+p₃

　　　　 U_lI＝U₂I+U₃I＝2UI+UI＝3UI　　 所以U₁=3U

　　 則===　　 由此得n₁∶n₂∶n₃=3∶2∶1