如图,理想变压器原、副线圈匝数之比为 1 : 2 ,原线圈与固定电阻 Ri 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 1 A ,电压表的读数为 4V ,则
A . 电源输出电压为 6V
B . 电源输出功率为 4W
C . 当 R 2 =8 Ω时,变压器输出的功率最大
D . 当 R 2 =8 Ω时,电压表的读数为 3V
AC
【解析】
由欧姆定律可知 ,可知 R 1 =2Ω ;此时变压器初级电流: ;初级电压: ,可知电源输出电压为 ,选项 A 正确;电源输出功率为 P=UI 1 =12W ,选项 B 错误;设当变压器输出功率最大时,次级电流为 I ,则初级电流为 2I ,初级电压: U-2I×R 1 =6-4I ,则次级电压: 2(6-4I) ,则次级输出功率: P 出 =I×2(6-4I)=-8I 2 +12I ,则当 时输出功率最大,此时次级电压: 2(6-4I)=6V ,则 ,选项 C 正确;由以上分析可知,当 R 2 =8 Ω 时,电压表的读数为 6V ,选项 D 错误 .
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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