第2节 变压器 电能的输送
1.(2019·福建莆田模拟)如图所示,矩形闭合导线框ABCD处于可视为水平方向的匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接有一只“11 V,33 W”的灯泡.当灯泡正常发光时,变压器输入电压u=33cos 10πt(V).下列说法正确的是( B )
A.图示位置可能是计时起点
B.图示位置线框中产生的磁通量变化率最小
C.变压器原、副线圈匝数之比为3∶1
D.通过电流表A的电流为A
解析:根据电压瞬时值表达式可知,线框转动的计时起点是线框平面与磁感线平行的位置,不是图示的位置,选项A错误;图示位置线框的磁通量最大,磁通量的变化率最小,选项B正确;变压器原线圈的电压有效值为33 V,副线圈电压为11 V,根据=,则变压器原、副线圈匝数之比为3∶1,选项C错误;根据输出功率与输入功率相等可知,通过电流表A的电流为I==A=1 A,选项D错误.
2.(2019·江西南昌质检)用同样的交流电分别用甲、乙两个电路给同样的灯泡供电,结果两个电路中的灯泡均能正常发光,乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶3,则甲、乙两个电路中的电功率之比为( C )
A.1∶1 B.5∶2 C.5∶3 D.25∶9
解析:设灯泡的额定电流为I,则甲电路的功率为P甲=UI,根据理想变压器的特点,乙电路中原线圈中电流为I,乙电路的功率为P乙=IU,因此甲、乙两个电路中的功率之比为5∶3,则C项正确.
3.(2019·广东惠州调研)把图(甲)所示的正弦式交变电流接在图(乙)中理想变压器的A,B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻.下列说法正确的是( A )
A.Rt处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大
B.Rt处温度升高时,电压表V1,V2示数的比值不变
C.在t=1×10-2 s时,电压表V1,V2示数均为零
D.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin 50πt(V)
解析:Rt温度升高时,阻值减小,电流增大,而输出电压不变,所以变压器输出功率增大,而输入功率等于输出功率,所以输入功率增大,故A正确;原副线圈电压比不变,副线圈两端电压不变, Rt温度升高时,阻值减小,电流增大,则R两端电压增大,电压表V2示数减小,故电压表V1,V2示数的比值增大,B错误;当t=0.01 s时,变压器的输入电压瞬时值u=0,但电压表V1,V2的示数均为有效值不为零,故C错误;原线圈接题图(甲)所示的正弦式交变电流,由图知最大电压为36V,周期为0.02 s,故角速度为ω=100π rad/s,则电压的瞬时值表达式为u=36sin 100πt(V), D错误.
4.(多选)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1,原线圈接入电压的瞬时值表达式为u=220sin 100πt(V)的正弦交流电,一个阻值R=100 Ω的电阻接在副线圈上,如图所示.电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( BC )
A.副线圈两端的电压为44 V
B.电流表的示数为0.062 A
C.电阻R消耗的功率为9.68 W
D.通过电阻R的电流方向每秒改变50次
