雷少锋
陕西省渭南市合阳县合阳中学
【内容提要】电磁感应部分是高中物理中综合性、能力要求最高的一部分。含有理想变压器电路相关的问题是该部分的一个重点，更是高考问题中的常考点。变压器电路往往含有多个相互独立又彼此相关的电路，利用变压器的基本关系式来解决某些问题时往往显得复杂、繁琐，然而利用“等效法”来处理相关的几类问题，则大大简化了运算过程，降低了解题难度。
【关键词】等效法 变压器电路 简化运算过程 降低解题难度
电磁感应部分是高中物理中综合性、能力要求最高的一部分。含有理想变压器电路相关的问题是该部分的一个重点，更是高考问题中的常考点。变压器电路往往含有多个相互独立又彼此相关的电路，利用变压器的基本关系式来解决某些问题时往往显得复杂、繁琐，下面我通过几道实例来谈一谈利用“等效法”来处理相关的几类问题。
首先来说明下所谓的“等效法”，就是将含有负载且相互关联的原副线圈等效为一个电阻的处理方法。例如：在如图的变压器回路中，原线圈接入电压为U1的交变电流，副线圈接一个阻值为R的电阻。
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即把两个回路转换为一个回路，负载进行了等效处理。下面来例举它的应用：
一．利用“等效法”来处理变压器电路中发电机的最大输出功率问题
1.案例：一发电机的内阻为r，接在一变压器回路中，副线圈回路中接有一阻值为R的电阻，求：原副线圈的匝数之比n1/n2等于什么值时发电机的输出功率最大？
2.解析：在直流电路中学生学习过电源的最大输出功率问题，当时R外=r时，P出max=E
2/4r。而现在给出的是一个含有变压器的多回路问题，学生往往没有解答的思路。利用变压器的基本关系求解比较复杂，而利用“等效法”处理以后就比较简单了。
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二．利用“等效法”来处理变压器电路中的动态分析问题
1.问题说明：所谓动态分析，即当变压器的原副线圈匝数变化或副线圈所接的负载变化时，分析回路中U、I、P的相关问题。
2.案例分析：
例1：一台理想变压器，原线圈两端接在电压U不变的交流电源上，理想电流表接在原线圈电路中，理想电压表接在副线圈两端。有四盏相同的灯泡L1、L2、L3和L4接在原副线圈电路中，灯泡铭牌上标有（P0、U0），电路如图所示。开始时开关S闭合，四灯都正常发光，现在断开S，则下列说法正确的是（ ）
A.U=4U0 B.电压表示数可能不变
C.灯L1变暗 D.灯L4变亮
解析：本题的特点在于将原线圈回路中以串联的形式接入了负载，设正常发光时灯泡的电流为I0，
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故电压表示数显示为U2值应增大；L4的电流为I1，故亮度变暗；L1电压为U2，故变亮。提高了解题的速度和准确率。
3.高考佐证：（2014.福建.16）如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1=n4＜n2=n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL＞2R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时（ ）
A．A1、A2两表的示数相同
B．L1、L2两灯泡的亮度相同
C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率
D．R2两端的电压小于R4两端的电压
解析：要解决本题，其实只要表示出两个电流表的示数I1和I2即可。
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由此可见，利用“等效法”处理变压器电路中的相关问题，大大简化了运算过程，降低了解题难度。