图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n 1 ∶n 2 = 5∶1,电阻R=20 Ω,L 1 、 L 2 为规格相同的两只小灯泡, S 1 为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压 u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S 1 接 1、S 2 闭合,此时 L 2 正常发光.下列说法正确的是( )
A . 只断开 S 2 后,原线圈的输入功率增大
B . 输入电压 u的表达式
C . 若 S1换接到2后,原线圈的输入功率为1.6 W
D . 若 S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W
D
【解析】
A、 只断开 S 2 后,负载电阻变为原来的 2 倍 , 副线圈电压不变,则副线圈的功率变小,即原线圈的输入功率变小, A 错误; B、 由图乙知周期 T=0.02s, ,所以输入电压 u 的表达式应为 , B 错误; C、D、 若 S 1 换接到 2 后,由 , , 则电阻 R 电压有效值为 4V,R 消耗的电功率为 , 而变压器两端的功率相等 , 则输入功率也为 0.8W,C 错误, D 正确 . 故选 D.
【点睛 】 掌握理想变压器的电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等.
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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