题目
zī lǐ用一理想变压器向一负载R供电,如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是( )A.I2增大,I1也增大B.I2增大,I1减小C.I2减小,I1也减小D.I2减小,I1增大

用一理想变压器向一负载R供电,如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是( )
- I2增大,I1也增大
- I2增大,I1减小
- I2减小,I1也减小
- I2减小,I1增大
题目解答
答案
C. I2减小,I1也减小
解析
考查要点:本题主要考查理想变压器的基本工作原理,包括电压、电流与匝数的关系,以及负载变化对电流的影响。
解题核心思路:
- 明确理想变压器的两个基本关系:电压比 $\frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2}$ 和电流比 $\frac{I_1}{I_2} = \frac{N_2}{N_1}$。
- 功率守恒:变压器输入功率等于输出功率,即 $U_1I_1 = U_2I_2$。
- 负载电阻变化的影响:当负载电阻 $R$ 增大时,副线圈电流 $I_2$ 减小,进而通过电流比关系推导原线圈电流 $I_1$ 的变化。
破题关键点:
- 输入电压不变:题目未说明电源变化,因此原线圈电压 $U_1$ 稳定,副线圈电压 $U_2$ 也保持不变。
- 输出电流与负载电阻的关系:$I_2 = \frac{U_2}{R}$,$R$ 增大导致 $I_2$ 减小。
- 电流比恒定:$I_1$ 与 $I_2$ 成正比,因此 $I_2$ 减小时,$I_1$ 同步减小。
步骤1:分析输出电压
由于原线圈接恒压电源,输入电压 $U_1$ 不变,根据变压器电压比 $\frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2}$,副线圈电压 $U_2$ 保持不变。
步骤2:计算输出电流
副线圈输出电流 $I_2$ 由负载电阻 $R$ 决定:
$I_2 = \frac{U_2}{R}$
当 $R$ 增大时,$I_2$ 减小。
步骤3:推导输入电流
根据电流比关系 $\frac{I_1}{I_2} = \frac{N_2}{N_1}$,原线圈电流 $I_1$ 与副线圈电流 $I_2$ 成正比:
$I_1 = \frac{N_2}{N_1} I_2$
因此,$I_2$ 减小时,$I_1$ 同步减小。
结论:
负载电阻 $R$ 增大时,$I_2$ 减小,$I_1$ 也减小,正确答案为 C。