高中物理选修2变压器专项训练
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中物理选修2变压器专项训练
一、单选题
1.
如图甲所示的电路中,在a 、b 间接入图乙所示的正弦交流电,T 为理想变压器,A 为理想交流电流表,R 为定值电阻,副线圈的中间抽头将副线圈分为两部分。
开关S 分别接通“1”“2”时,A 的示数分别为I 1、I 2,则副线圈两部分的匝数n 1和n 2之比为( )
A .1
2
I I
B .
2
1
I I C .12
I I
D .2
2
12I I
2.如图所示,T 为理想变压器,电流表A 、电压表V 均为理想交流电表,1R 、2R 为定值电限,3R 为滑动变阻器,L 为电感线圈,A 、B 两点间接正弦交流电。
则( )
A .只将滑片1P 下移时,电流表A 示数变大
B .只将滑片2P 下移时,电压表V 示数变大
C .只增大交流电的电压时,电流表A 示数变大
D .只增大交流电的频率时,电压
表V 示数不变
3.红旗渠是二十世纪六十年代的伟大工程,被誉为“人工天河”,红旗渠居高临下,果线长,落差大,沿渠建电站,发电、灌溉两受益。
红旗果灌区某小型水电站远距离输电的简化电路如图所示,若发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为m sin u U t ω=,则下列说法正确的是( )
ω
A.用户用电器上交流电的频率为
t
U
B.发电机输出交流电的电压有效值为m
C.输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D.当只有用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小
4.美国使用的电吹风在120V的电压下正常工作,现将它在标准电压为220V的中国使用,则下列说法正确的是()
A.要使电吹风正常工作,所需变压器的原、副线圈匝数比应为6:11
B.标准电压220V指的是交流电的有效值
C.标准电压220V指的是交流电的峰值
D.变压器中匝数少的线圈导线较细,匝数多的线圈导线较粗
5.如图,导线AB可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动,则下列判断正确的是()
A.AB向左匀加速运动时,电流表中电流均匀增大
→
B.AB向左减速运动时,电流表中有电流方向由a b
C.AB向左匀速运动时,电流表中有恒定不为零的电流
→
D.AB向右加速运动时,电流表中有电流方向由b a
6.氮化镓手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点,图甲是这种充电器的核心电路。
交流电经前端电路和氨化镓开关管后,在ab端获得如图乙所示的高频脉冲直流电,经理想变压器降压后在cd端给手机充电,则正常工作时,变压器cd输出端()
A .输出的电压也是直流电压
B .输出电流的频率为
2T
C .输出电流的有效值大于ab 端输入电流的有效值
D .需将输入电压转变为交流电,输出端才会有电压输出
7.由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,经常用于火警报警装置。
如图甲所示是一火警报警器的电路示意图,理想变压器原线圈接入图乙所示的正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻T R 及报警器P (有内阻)组成闭合电路,流过报警器P 的电流超过c I 时就会发出警报声。
则以下判断正确的是( )
A .变压器原线圈两端交变电压2202(V)π=u t
B .当R T 所在处出现火情时,变压器输入功率增大
C .当R T 所在处出现火情时,电压表示数增大
D .在0.01s t =时,电流表示数为0
8.华为手机充电器中装有变压器。
用正弦交流电路给手机充电时,原线圈两端电压为220V ,副线圈两端电压为5V ,副线圈电流为2A ,若将变压器视为理想变压器,则( )
A .原副线圈的匝数比为4.4:1
B .原线圈的电流约为0.05A
C .副线圈两端电压的最大值为5V
D .原副线圈的功率之比为44:1
9.图1是手机无线充电器的示意图,其原理如图2所示:当送电线圈接上220V 的正弦交变电流后,会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流,该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电,该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器:送电线圈的匝数为N 1,受电线圈匝数为N 2,且12:44:1N N =。
若手机电阻为5Ω,当该装置给手机充电时,则( )
A.流过原、副线圈的电流之比为5:1
B.受电线圈两端cd的输出电压为5V
C.充电时流过手机的电流为44A
D.保持ab端输入电压不变,若在充电时玩大型游戏(即增大手机用电功率),则受电线圈的输出电压将变大
10.用同样的交流电分别给甲、乙两个电路中同样的灯泡供电,结果两个电路中的灯泡均能正常发光,其中乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,则甲、乙两个电路消耗的电功率之比为()
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.4:1
二、多选题
11.关于下列器材的原理和用途,正确的是()
A.变压器不能改变交流电的频率
B.电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速
C.真空冶炼炉的工作原理是炉内金属产生涡流使其自身熔化D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁
阻尼的作用
12.某村庄通过如图所示的降压变压器给用户供电,变压器输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动,但变压器到村庄的距离较远,输电线的电阻不可忽略,其电阻用定值电阻0R表示,图中R表示后面并联的用户用电器的总电阻。
当用户用电器增多时,下列说法正确的是()
A.用电器两端的电压保持不变
B.电压表V2的示数保持不变
C.电流变A1的示数减小、电流表A2的示数增大
D.变压器的输入功率增大
13.图乙是降压变压器,图甲给用户供电的电路示意图,R0表示输电线的总电阻,假设用户端为纯电阻用电器,总电阻为R。
若变压器视为理想变压器、输入电压恒定,电表视为理想电表,当用户使用的用电器减少时,则()
A .用户总电阻R 减少
B .电流表A 1示数减小
C .用电器R 两端电压升高
D .电压表V 2示数增大
14.如图所示为远距离输电示意图,发电机的输出电压1U 和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且1243::n n n n =。
下列表述正确的是( )
A .1243::U U U U =
B .若用户总电阻增大,1243::U U U U ≠
C .用户的功率增大时,输电线消耗功率增加
D .用户的功率增大时,发电机的输出功率减小
15.一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R ,如图所示。
各电表均为理想表,则下列说法中正确的是( )
A .安培表A 1与A 2的示数之比为3:1
B .伏特表V 1与V 2的示数之比为3:1
C .当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将减小
D .原、副线圈的电功率之比为3:1
16.如图是进行变压器演示实验的示意图,在铁环上用刷有绝缘漆的铜丝绕制了匝数分别为n 1、n 2的两个线圈。
线圈n 1与开关S 1、干电池E 1、交流电源E 2构成电路,交流电源E 2的电动势62e t π=(V ),线圈n 2与开关S 2、灵敏电流表G 、交流电压表V 构成电路。
则( )
A .若S 1接“1”,在将S 2接“3”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转
B .若S 2接“3”,在将S 1接“1”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转
C .若S 1接“2”,在S 2接“4”后,电压表指针的摆动频率为2
1
50n n D .若S 1接“2”,S 2接“4”,稳定后电压表的读数为
2
1
6n n (V ) 17.如图所示,一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈1n 上,副线圈2n 通过理想二极管接有电容4210F C -=⨯的电容器和阻值20ΩR =的电阻,理想变压器匝数比12:1:2n n =。
已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度0.2T B =,发电机线圈匝数
10N =,内阻不计且线圈面积是20.2m ,发电机转动的角速度大小为25rad /s ,电压表是理
想电表,下列说法正确的是( )
A .电压表示数为10V
B .电阻R 的电功率等于10W
C .电容器上的电荷量为32210C -⨯
D .电容器上的电荷量为3410C -⨯
18.如图甲所示,理想变压器、副线圈的匝数比55:9,原线圈与一理想电流表串联,副线圈与一理想二极管和一灯泡串联,变压器的原线圈中输入如图乙所示的交变电压,副线圈电路中额定功率为9W 的灯泡恰好正常发光.则( )
A .灯泡的额定电压为36V
B .灯泡正常发光时的电阻为72Ω
C .电流表的示数约为0.04A
D .通过灯泡电流的频率为50Hz
19.如图甲所示,理想变压器原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表,副线圈电路中接有理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大)和两电阻值均为6Ω的灯泡。
当原线圈中输入的交变电压如图乙所示时,电流表的示数为1A 。
则( )
A .电压表的示数为502V
B .变压器原、副线圈的匝数比为5∶2
C .灯泡a 消耗的电功率为50W 3
D .灯泡b 消耗的电功率为
25W 3
20.如图所示是一种调压变压器的原理图,线圈AB 绕在一个圆形的铁芯上,A 、B 端加上2202sin100V u t π=的交流电压,通过移动滑动触头P 来调节C 、D 端输出电压。
当P 处
于图示位置时,原、副线圈的匝数比21:2:1n n =,现想将一个“38V ,19W”的灯泡接到输出端C 、D ,下列操作可使灯泡正常发光的是( )
A .仅将P 顺时针旋转到合适位置
B .仅将P 逆时针旋转到合适位置
C .仅将灯泡并联一个阻值为144Ω的电阻
D .仅将灯泡串联一个阻值为144Ω的电阻
三、解答题
21.如图所示,用一小型交流发电机向远处用户供电,已知发电机线圈abcd 匝数N =100匝,面积S =0.03 m 2,线圈匀速转动的角速度ω=100π rad/s ,匀强磁场的磁感应强度2
B =
,输电时先用升压变压器将电压升高,到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用,输电导线的总电阻R =10 Ω,变压器都是理想变压器,降压变压器原、副线
圈的匝数比为n 3∶n 4=10∶1,若用户区标有“220 V ,8.8 kW”的电动机恰能正常工作。
发电机线圈电阻r 不可忽略。
求: (1)输电线路上损耗的电功率ΔP ;
(2)若升压变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2=1∶8,交流发电机线圈电阻r 上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。
22.如图所示,理想变压器原线圈中输入电压13300V U = ,副线圈两端电压2U 为220V ,输出端连有完全相同的两个灯泡1L 和2L ,绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数2V U = .求:
(1)原线圈1n 等于多少匝?
(2)当开关S 断开时,电流表2A 的示数25A I = .则电流表1A 的示数1I 为多少? (3)在(3)情况下,当开关S 闭合时,电流表1A 的示数1'I 等于多少?
23.无线充电技术已经逐渐应用于智能手机上,手机无线充电器的基本原理类似于变压器,由发射器和接收器组成,分别有一发射线圈和接收线圈,其简化模型如图所示。
已知发射、接收线圈匝数比12:5:1n n =,AB 端输入电流为()0.28sin 200πA i t =。
(1)请结合模型解释手机无线充电的基本原理; (2)求接收线圈输出电流的有效值。
【参考答案】
一、单选题 1.C 【解析】 【详解】
设变压器原线圈两端的电压为0U 、匝数为0n ,根据变压器原理可知副线圈1n 、2n 的电压分别为
1
100n U U n =
和
2
200
n U U n =
根据能量守恒
2
110U I U R
=
22
20U I U R
=
整理得
2
11222
I n I n = 则
1122
n I n I C 正确,ABD 错误。
故选C 。
2.C 【解析】 【详解】
A .只将滑片1P 下移,副线圈匝数n 2减小,根据
2
211n U U n =
可知,副线圈两端输出电压变小,副线圈中电流I 2变小,再根据
2
122
n I I n =
可知原线圈电流变小,即电流表A 示数变小,故A 错误;
B .只将滑片2P 下移,副线圈回路电阻变小,副线圈电流变大,电阻1R 分压变大,副线圈输出电压不变,则电压表示数变小,故B 错误;
C .只增大交流电的电压U 1时,根据
2
211n U U n =
可知,副线圈两端输出电压U 2变大,副线圈中电流I 2变大,再根据
2
122
n I I n =
可知原线圈电流变大,即电流表示数变大,故C 正确;
D .只增大交变电流的频率,电感线圈的感抗增大,副线圈电流减小,1R 分压减小,电压表示数变大,故D 错误。
故选C 。
3.D 【解析】 【详解】
A .根据公式
12f T ωπ
=
= 可知,输入频率与输出频率相等,故用户用电器上交流电的频率为2ω
π。
故A 错误; B .根据题意,发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为
m sin u U t ω=
可知发电机输出交流电的电压最大值为m U ,有效值为
U 故B 错误;
C .输电线上的电流由整个电路消耗的功率决定,既用户的负载功率和沿路损耗的功率决定。
故C 错误;
D .当用户用电器的总电阻增大时,用户的功率减小,降压变压器的输出功率减小,则输
入功率变小,输入的电流变小,输电线上损失的功率变小。
故D 正确。
故选D 。
4.B 【解析】 【详解】
A .要使电吹风正常工作,所需变压器的原、副线圈匝数比
1122220111206
n U n U === 故A 错误;
BC .标准电压220V 指的是交流电的有效值,故B 正确,C 错误; D .根据
12
21
I n I n = 可知,匝数少的线圈电流大,则变压器中匝数少的线圈导线较粗,匝数多的线圈导线较细,故D 错误。
故选B 。
5.D 【解析】 【详解】
A .A
B 向左匀加速运动时,原线圈中电流均匀增加,副线圈中磁通量均匀增加,产生恒定的感应电动势,则副线圈中产生大小不变的电流,即电流表中电流不变。
故A 错误; B .AB 向左减速运动时,由右手定则可知原线圈中产生逆时针的不断减小的电流,根据楞次定律可知副线圈中电流方向也是逆时针方向,即电流表中有电流方向由b a →。
故B 错误;
C .AB 向左匀速运动时,原线圈中电流保持不变,副线圈中磁通量不变,无电流流过电流表。
故C 错误;
D .AB 向右加速运动时,右手定则可知原线圈中产生顺时针的不断增加的电流,根据楞次定律可知副线圈中电流方向也是逆时针方向,电流表中有电流方向由b a →。
故D 正确。
故选D 。
6.C 【解析】 【详解】
A .经过变压器输出的电压为交流电压,A 错误;
B .由乙图可知周期为T ,故输出电流的频率为
1f T
=
B 错误;
C .由于变压器为降压变压器,则输入电压有效值大于输出电压有效值,根据变压器的输入功率等于输出功率,可知输出电流的有效值大于ab 端输入电流的有效值,C 正确;
D .变压器的工作原理是电磁感应,只要输入电流的大小发生变化,产生的磁场就会发生变化,磁通量就会发生变化,输出端就会有电压输出,故不需要将输入电压转变为交流电,输出端也可以有电压输出,D 错误; 故选C 。
7.B 【解析】 【详解】
A .由图乙可知输入交流电的周期
2210s T -=⨯
结合图象得变压器原线圈两端交变电压
2
(V)(V)u t t T
π
π== 故A 错误;
BC .当T R 处出现火情时温度升高、阻值减小,副线圈中电流增大,理想变压器的输出功率变大,则变压器的输入功率变大,由于输入电压不变,所以副线圈的电压不变,由欧姆定律
U IR =
可知报警器P 两端电压增大,则热敏电阻T R 两端电压减小,电压表示数减小,故B 正确,C 错误;
D .电流测的是电流有效值,所以在0.01s t =时,电流表示数不为0,故D 错误。
故选B 。
8.B 【解析】 【详解】
A .变压器原副线圈电压与匝数成正比,可得
11
22
44n U n U == A 错误;
BD .理想变压器不改变功率,即原副线圈功率相等,可得
1122U I U I =
解得原线圈的电流为
10.05A I ≈
B 正确,D 错误;
C .原副线圈均为正弦交流电,故副线圈两端电压的最大值为
2m 2U =
C 错误。
故选B 。
9.B 【解析】
【详解】
A .由于变压器的原、副线圈匝数比为44:1,可得原、副线圈的电流比为1:44,故A 错误;
B .由
11
22
=U N U N
得
25V U =
故B 正确;
C .充电时流过手机的电流为
2
1A U I R
=
= 故C 错误;
D .因为保持ab 端输入电压不变,则受电线圈的输出电压将不变,故D 错误。
故选B 。
10.C 【解析】 【详解】
设灯泡的额定电流为I ,则甲图中电路的功率为
1P UI =
根据变流比可知,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,则乙图中原线圈中电流为
1
2
I ,乙图中的功率为 2111
22
P U I P ⋅== 因此甲、乙两个电路中的功率之比为
1
2
2:1P P = 故C 正确,ABD 错误。
故选C 。
二、多选题
11.ACD 【解析】 【详解】
A .变压器是根据电磁感应原理制成的,它不能改变交流电的频率,A 正确;
B .电子感应加速器是利用变化的磁场产生电场,电场对电子进行加速,B 错误;
C .真空冶炼炉的工作原理是交变电流产生变化的磁场,变化的磁场在炉内金属产生涡流使其自身熔化,C 正确;
D .磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框,铝框在转动的过程中磁通量发生变化,产生涡
流,涡流能使铝框产生热量,消耗机械能,使铝框最终停止转动,所以铝框能起电磁阻尼的作用,D 正确。
故选ACD 。
12.BD 【解析】 【详解】
AB .因为原副线圈电压满足
11
22
U n U n = 由题意知变压器输入电压1U 不变,所以副线圈两端电压2U 也不变,所以电压表V 2的示数保持不变。
因为用户用电器并联连接,所以用电器增多时,用户用电器的总电阻变小,因为
2
20
U I R R =
+ 所以I 2增大,则定值电阻0R 两端电压增大,因为
20R U U U =+
所以用电器两端的电压减小,故A 错误,B 正确; C .因为原副线圈电流满足
12
21
I n I n = 所以I 2增大时,I 1也增大,即电流变A 1的示数和电流表A 2的示数均增大,故C 错误; D .因为变压器的输入功率为
11P U I =
其中输入电压1U 不变,I 1增大,所以变压器的输入功率增大,故D 正确。
故选BD 。
13.BC 【解析】 【详解】
A .当用户使用的用电器减少时,用户总电阻R 增加,选项A 错误;
CD .变压器初级电压一定,则次级电压一定,即电压表V 2示数不变,次级电阻变大,则次级电流减小,R 0上的电压变小,则用电器R 两端电压升高,选项C 正确,D 错误; B .因次级电流减小,则根据变压器匝数与电流的关系可知,初级电流减小,即电流表A 1示数减小,选项B 正确。
故选BC 。
14.AC 【解析】 【详解】
AB .根据变压器原理可得
1212::U U n n =,3434::U U n n =
又由于已知
1243::n n n n =
联立可得
1243::U U U U =
与用户用电情况没有关系,故A 正确,B 错误;
CD .当用户的功率增大时,用电器增多,总电阻减小。
降压变压器的输出电流增大,则输电线上的电流增大,可知输电线上的消耗功率增加,发电机的输出功率等于输电线消耗功率与用户的功率之和,因此,发电机的输出功率增加,故C 正确,D 错误。
故选AC 。
15.BC 【解析】 【详解】
A .根据变压器的匝数与电流的关系,有
122113I I n n ==:::
故A 错误;
B .根据变压器的匝数与电压的关系,有
1212::3:1U U n n ==
故B 正确;
C .当变阻器滑动头向下移动时,负载电阻变大,副线圈电流减小,原线圈电流也随之减小,根据公式,有
P UI =
可知原线圈的输入功率将减小。
故C 正确;
D .理想变压器,能量没有损失,原、副线圈的功率之比为1:1,故D 错误。
故选BC 。
16.BD 【解析】 【详解】
A .若S 1接“1”,原线圈通有的是恒定电流,在副线圈中没有感应电流,故指针不偏转,故A 错误;
B .若S 2接“3”,在将S 1接“1”的瞬间,原线圈电流突然变化,副线圈产生感应电流,灵敏电流表指针发生偏转,故B 正确;
C .若S 1接“2”,在S 2接“4”后,电压表显示的是有效值,不会摆动,故C 错误;
D .若S 1接“2”,S 2接“4”,交流电压有效值为
16V U =
根据
11
22
U n U n =
得
222111
6V n n U U n n =
= 故D 正确。
故选BD 。
17.BD 【解析】 【分析】
理想二极管单向导电,导致电容器只能充电不能放电。
所以电容器的电荷量会随着其两端电压的增大而增大。
当两端电压达到最大时,其电荷量为最大值,也是最终值。
【详解】
A .发电机产生的电动势峰值
100.20.225V 10V m E NBS ω==⨯⨯⨯=
电压表示数为有效值,且
E =
=有
即电压表示数为,A 错误; B .电阻R 两端的电压
1
221
U U n n =
= 故电阻R 的电功率
2210W U P R
==
B 正确;
C 、
D .由于二极管的单向导电性,电容器只充电不放电,故电容器两端的电压最大值为交流电峰值,由变压器的匝数比关系可知电阻R 两端的电压最大值为20V ,此即电容器两端的电压最大值。
故电容器上的电荷量
4321020C 410C Q CU --==⨯⨯=⨯
C 错误,
D 正确。
故选BD 。
18.BCD 【解析】 【详解】
A .原线圈两端的电压
1220V U =
= 根据
11
22
U n U n =得
22119
220V 36V 55
n U U n =
=⨯= 二极管具有单向导电性,设灯泡两端电压为U 2'
2222U U T T R R
'⋅=⋅ 解得
2U =
==' A 错误;
B .灯泡正常发光时的电阻
2
2W 72Ω9
U R P =='=
B 正确;
C .输入功率等于输出功率,所以
19W P =
电流表的示数
1
119A 0.04A 220
P I U =
== C 正确;
D .原线圈交变电压的频率
1150Hz 0.02
f T =
== 副线圈电流的频率50Hz ,二极管具有单向导电性,一个周期闪光一次,通过灯泡的电流的频率50Hz ,D 正确。
故选BCD 。
19.BD 【解析】 【详解】
A .原线圈接交流电的有效值为
150V U = 故电压表读数为50V ,A 错误;
B .设次级电压有效值为U 2,则在一个周期
222211222
U U T T
U I T R R =⋅+⋅
解得
U 2= 20V
可得变压器原、副线圈的匝数比为
1122505202
n U n U ===
B 正确;
C .灯泡a 消耗的电功率为
22
22111125W 22223
a U U P R R =⋅+⋅⋅=
C 错误;
D .灯泡b 消耗的电功率为
2221112025W W 2224263
b U P R =⨯⨯=⨯=⨯
D 正确。
故选BD 。
20.AD 【解析】 【详解】
输入电压的有效值为
1200V U =
= 根据变压器两端的电压与线圈匝数的关系可知
2
211
100V n U U n =
= 灯泡的额定电压为38V ,可知现想将一个“38V ,19W”的灯泡接到输出端C 、D ,下列操作可使灯泡正常发光,可以仅将P 顺时针旋转到合适位置减小副线圈的匝数或串联一个电阻,根据
::=L L R R R U U
又
2=
L
L U R P
100V +=L R U U
联立解得
144Ω=R U
故AD 正确,BC 错误。
故选AD 。
三、解答题
21.(1)Δ160W P =;(2) 4ΔP P
=内
【解析】 【详解】
(1)设降压变压器原、副线圈的电流分别为3I 、4I ,电动机恰能正常工作,有
44P I U =
用,34
43I n I n = 所以输电线路上损耗的电功率
23ΔP I R =
计算可得
440A I =,34A I =,Δ160W P =
(2)电动势的最大值
E
NBS ω
33
44U n U n = 233U U I R =+
11
22
U n U n = 可得
m E =,32200V U =,22240V U =,1280V U =
升压变压器的原线圈输入功率
1ΔP P P =+用 111P U I =
电机线圈内阻上消耗的热功率
111
P I E I U =-内 得
18960W P =,132A I =,
640W P =内 所以
4ΔP P
=内
22.(1)1650匝;(2)13
A ;(3)2
3A
【解析】 【详解】
(1)输入电压13300V U =,电压表V 的示数2V U =由电压与变压器匝数的关系可得
11
U n U n
= 解得
11650n =匝
(2)当开关S 断开时,有
1122U I U I =
解得
13
A 1I = (3)当开关S 闭合时,有
212
44ΩU R I == 当开关S 闭合时,设副线圈总电阻为R ′,有 1122Ω2
R R '== 副线圈中总电流为 2210A U I R '=
=' 由
1122U I U I '='
解得
12A 3
I '= 23.(1)见解析;(2)1A
【解析】
【分析】
对于第(1)个问题,可以参考变压器的原理,对手机无线充电的基本原理进行解释。
对于第(2)个问题,需要先求出输入电流的有效值,然后根据理想变压器原、副线圈的电流关系进行计算。
【详解】
(1)手机无线充电器的原理类似于变压器,主要是利用了互感现象。
交变电流流过发射线圈产生变化的磁通量,这个变化的磁通量同时也穿过接收线圈,在接收线圈中产生感应电流,该感应电流经过一定的处理后转为直流电流再给手机充电。
(2)由题意,可得AB 端输入电流的有效值为
10.2A I === 将其看成是理想变压器,根据理想变压器原、副线圈电流的关系有
1221I n I n = 可得接收线圈输出电流的有效值为
12120.25A 1A n I I n =⋅=⨯=。