如图,理想变压器原、副线圈匝数之比为 1 : 2 ,原线圈与定值电阻 R 1 串联后,接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R 2 , A 、 V 是理想电表。当 R 2 =2R 1 时,电流表的读数为 1A ,电压表的读数为 4V ,则( )
A . 电源输出电压为 8V
B . 电源输出功率为 4W
C . 当 R 2 =8Ω 时,电压表的读数为 3V
D . 当 R 2 =8Ω 时,变压器输出功率最大
D
【详解】
A .当 时,电流表的读数为 1A ,电压表的读数为 4V ,根据欧姆定律
,理想变压器原、副线圈匝数之比为 1 : 2 ,根据电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
A 错误;
B .电源输出功率为
B 错误;
D .根据欧姆定律得副线圈电流为 ,所以原线圈电流是 ,所以
当 时, ,即电压表的读数为 6V ;变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大,解得
变压器输出的功率 最大为 , C 错误, D 正确。
故选 D 。
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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