理想变压器专题:2011年全国卷题17

2011年全国卷题17

如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为 1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为 220\,V,额定功率为 22\, W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用 UI 分别表示此时电压表和电流表的读数,则

2011年全国卷题17

A.\,U=110\,V,\;I=0.2\,A

B.\,U=110\,V,\;I=0.05\,A

C.\,U=110\sqrt{2}\,V,\;I=0.2\,A

D.\,U=110\sqrt{2}\,V,\;I=0.2\sqrt{2} \,A


【解析】

原副线圈的匝数比为 1:2;电动势之比也等于 1:2;注意这是一个升压变压器。

副线圈可等效为一个理想电源(内阻为0),U_2=220\,V, \Rightarrow U_1=\dfrac{1}{2}U_2=110\,V

对于理想变压器,副线圈的供电功率就是原线圈的用电功率,所以,I_1=\dfrac{22W}{110V}=0.2A

结论:选项A正确。


【提炼与提高】

能量守恒是自然界的最高法则,无条件成立。理想变压器的损耗为0,转换率100%,输入多少能量,就输出多少能量。

理想变压器的输出端可以等效为一个理想电源,内阻为0;理想变压器的输入端可以等效为交流电源的一个负载。


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