如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为 ,原线圈一侧接一输出电压恒为 的正弦交流电源,电阻 、 、 、 的阻值相等。下列说法正确的是 ( )
A . S 断开时,图中电压 B . S 断开时, 消耗的电功率等于 的 2 倍
C . S 闭合后, 、 、 消耗的电功率相同 D . S 闭合后, 两端电压比 S 闭合前的更小
C
【解析】
根据电流与线圈匝数的关系求出原、副线圈中电流之比,根据当开关 S 断开时,由 P=I 2 R 求消耗的电功率。根据闭合 S 后分析 R 1 和 R 3 的电压关系,再求功率关系。
【详解】
当开关 S 断开时,原线圈的输入电压与 的和等于 ,则 , 故 A 错误。开关 S 断开时,设原、副线圈中电流分别为 和 .则 , 由 , 可得: , 故 B 错误;闭合 S 后, 与 并联后与 串联,设原、副线圈中电流分别为 和 .则: 。由于个电阻的电阻值相等,所以流过 与 的电流是相等的 , 都等于 , 即: , 由 , 可得 , 故 C 正确;闭合 S 后,由于 与 并联,并联电路部分的电阻值小于 的电阻值,可知副线圈电路中的电阻值减小,所以两个副线圈的电流值增大,则原线圈中的电流值也增大, 两端电压: ,电流增大,则 两端的电压增大。故 D 错误。故选 C。
【点睛】
本题考查变压器规律的应用,要注意明确变压器的输入电压不是电源的输出电压,而是电阻电压与变压器输入电压之和等于电源的电压,要根据变压比和变流比结合来解决这类问题。
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:
登录并加入会员可无限制查看知识点解析