教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机 内阻可忽略 通过理想变压器向定值电阻 R 供电,电路如图所示,理想交流电流表 A 、理想交流电压表 V 的读数分别为 I 、 U , R 消耗的功率为 。若发电机线圈的转速变为原来的 ,则( )
A . R 消耗的功率变为 B . 电压表 V 的读数变为
C . 电流表 A 的读数变为 2I D . 通过 R 的交变电流频率不变
B
【分析】
根据公式 分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况;
根据 判断原副线圈中电流电压的变化情况,根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化;
【详解】
AB .根据 可知转速变为原来的 ,则角速度变为原来的 ,根据 可知电动机产生的最大电动势为原来的 ,根据 可知发电机的输出电压有效值变为原来的 ,即原线圈的输出电压变为原来的 ,根据 可知副线圈的输入电压变为原来的 ,即电压表示数变为原来的 ,根据 可知 R 消耗的电功率变为 , A 错误 B 正确;
C .副线圈中的电流为 ,即变为原来的 ,根据 可知原线圈中的电流也变为原来的 , C 错误;
D .转速减小为原来的 ,则频率变为原来的 , D 错误。
【点睛】
本题考查了交流电最大值,有效值,频率,变压器等;需要知道交流电路中电表的示数为有效值,在理想变压器中,恒有 ,副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。
变压器:
构造 | |
原线圈:接在电源上的线圈 副线圈:连接负载的线圈 铁芯:硅钢叠合成的闭合框架,能增强磁场和集中磁感线 | |
工作原理 | 原线圈输入交变电流→铁芯中产生变化磁场→ 通过副线圈磁通量变化→副线圈上产生感应电动势→对负载供电 |
备注 | ①互感现象是变压器的工作基础,其实质是电磁感应现象。 ②若在原线圈上加交流电压,副线圈上空载(开路),则副线圈上存在感应电动势。 ③变压器改变电压的作用只适用于交变电流,不适用于恒定电流。 ④其能量转化的过程为: |
变压器与分压器的比较:
常见变压器:
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