如图所示, 10 匝矩形线圈,在磁感应强度为 0.4T 的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴 OO’ 以角速度为 100rad/s 匀速转动,线框电阻不计,面积为 0.5m 2 ,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡 L 1 和 L 2 .已知变压器原、副线圈的匝数比为 10:1 ,开关断开时 L 1 正常发光,且电流表示数为 0.01A ,则:
A . 若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为 200sin100tV
B . 若开关 S 闭合,电流表示数将增大
C . 若开关 S 闭合,灯泡 L 1 将更亮
D . 灯泡 L 1 的额定功率为 2W
B
【解析】
A. 变压器的输入电压的最大值为: U m =NBSω=10×0.4×0.5×100=200V ;从垂直中性面位置开始计时,故线框中感应电动势的瞬时值为: u=U m cosωt=200cos100t ( V ),故选项 A 不符合题意;
B. 若开关 S 闭合,输出电压不变,输出端电阻减小,故输出电流增加,故输入电流也增加,电流表示数将增大,故选项 B 符合题意;
C. 若开关 S 闭合,输出电压不变,故灯泡 L 1 亮度不变;故选项 C 不符合题意;
D. 变压器输入电压的有效值为: ;开关断开时 L 1 正常发光,且电流表示数为 0.01A ,灯泡 L 1 的额定功率等于此时变压器的输入功率,为: P=U 1 I 1 =100 ×0.01= W ,故选项 D 不符合题意;
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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