D.交流电有效值为220 V,频率为50 Hz
解析:由=得,输出电压的最大值为36 V,A选项错误;原、副线圈中电流之比==,故B选项错误;理想变压器输入功率与输出功率相等,C错误;由图像易知D选项正确。答案:D
8.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝;原线圈为1 100匝,接在有效值为220 V的交流电上。当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为( )
A.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 A
C.240 V和5.3 A D.240 V和9.1 A
解析:对理想变压器,原、副线圈功率相同,故通过原线圈的电流I1== A≈9.1 A,负载两端电压即为副线圈电压,由=,即=,可得U2=380 V,故B对。
答案:B
二、非选择题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
9.变压器副线圈电路中有电阻R=7.26 Ω,消耗功率为6 W。另有一匝线圈接有电压表,读数U0=50 mV。原线圈两端电压为u=311sin 100πt V。求原、副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率的表达式(如图所示)。
解析:由题中条件可知该变压器每匝线圈感应电压有效值为50 mV。由P2=可得U2=6.6 V,即可得n2=匝=132匝。由原线圈上电压表达式可知交流电压U1的有效值为U1=220 V,再由=得原线圈匝数n1=4 400匝。
铁芯内磁通量的变化率即单匝线圈的感应电动势,其最大值为0.05 V,表达式为
=0.05 sin 100πt Wb/s。
答案:4 400匝 132匝 =0.05 sin 100πtWb/s
10.如图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上,向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电,使它正常发光。为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12 mA时,熔丝就熔断。