第4节变压器
[随堂检测]
1.(2018·湖北武汉检测)理想变压器的原、副线圈匝数为n1和n2,电流为I1和I2,电压为U1和U2,功率为P1和P2,下面关系正确的是( )
A.= B.=
C.= D.=
解析:选A.理想变压器中原副线圈的电压满足:=;理想变压器中不考虑铜损和铁损,输出功率等于输入功率,即P1=P2,则U1I1=U2I2,即n1I1=n2I2,故选A.
2.(2018·浙江义乌月考)在绕制变压器时,某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上.当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂.已知线圈 1,2 的匝数之比 n1∶n2=2∶1.在不接负载的情况下( )
A.当线圈 1 输入电压为 220 V 时,线圈 2 输出电压为 110 V
B.当线圈 1 输入电压为 220 V 时,线圈 2 输出电压为 55 V
C.当线圈 2 输入电压为 110 V 时,线圈 1 输出电压为 220 V
D.当线圈 2 输入电压为 110 V 时,线圈 1 输出电压为 55 V
解析:选B.因为理想变压器原、副线圈电压之比等于线圈中产生的感应电动势之比,所以当从线圈1输入电压U1=220 V时,由===得U2=55 V.当从线圈2输入电压U2=110 V时,同理得U1=110 V.故B正确.
3.(2018·吉林吉化一中检测)如图所示,与理想变压器相连的四只灯泡相同,变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,接在副线圈上的三只灯泡正常发光,则对于串联在原线圈上的灯泡A( )
A.比正常发光时的亮度更大
B.也能正常发光
C.比正常发光时的亮度更暗
D.无法判断其亮度情况
解析:选B.设灯泡正常发光时的电流为I,故副线圈中的电流为3I,根据公式=可得原线圈中的电流为I,故通过灯泡A的电流为I,所以灯泡A仍旧会正常发光,B正确.
4.(多选)(高考天津卷)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则( )
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小
C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大
D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
解析:选BC.保持Q的位置不动,则U2不变,将P向上滑动时,R接入电路的电阻变大,根据I2=知,I2变小,由=得I1也变小,即电流表读数变小,选项A错误,选项B正确;保持P的位置不动,将Q向上滑动时,U2变大,则根据P2=知副线圈输出功率变大,由P1=P2知,变压器原线圈输入功率P1变大,而P1=I1U,输入电压U一定,I1变大,即电流表读数变大,选项C正确,选项D错误.
5.(高考安徽卷)如图所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数增大
B.电压表V2、V3示数均增大
C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
解析:选D.电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同,滑片滑动时V1示数不变,选项A错误;电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压,原、副线圈匝数不变,输入电压不变,故V2示数不变,V3示数为V2示数减去R0两端电压,两线圈中电流增大,易知R0两端电压升高,故V3示数减小,选项B错误;理想变压器U1I1=U2I2,则U1ΔI1=U2ΔI2,ΔI2>ΔI1,故U2<U1,变压器为降压变压器,选项C错误;因I2增大,故知R减小,变阻器滑片是沿c→d的方向滑动,选项D正确.