两彼此正对的相同金属圆环竖直放置在竖直向下、磁感应强度为 匀强磁场中,圆环半径为 、相距 ,用导线将环与匝数比为 4∶1 的理想变压器相连,变压器输出端接一阻值为 灯泡,让导体杆沿两环内侧做角速度为 的匀速圆周运动,圆环电阻不计,杆长为 ,电阻为 ,则灯泡( )
A .两端电压为 B .两端电压为
C .两端电压为 D .两端电压为
A
【解析】
【详解】
分析可知,导体棒在磁场中运动,产生正弦式交流电,当导体棒经过最低点和最高点时,切割的方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大,为
则电源产生的有效电压
设流过灯泡的电流及灯泡两端的电压分别为 、 ,则根据 、 可得,理想变压器的输入电压及通过的电流为
,
其中 ,由闭合电路欧姆定律可得
联立可得灯泡两端的电压
故选 A 。
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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