Question

5．如图（甲）所示，一原、副线圈匝数比为4：1的理想变压器的工作电路，副线圈接一电阻为1Ω的小灯泡．变压器原线圈接入如图（乙）所示的交变电压，小灯泡正常工作．导线电阻不计．由此可知（　　）

• A． 小灯泡的额定电压为3.5V
• B． 副线圈中交变电压的频率为100Hz
• C． 副线圈中电流的有效值为3.5A
• D． 电源的输出功率为6.25W

Answer 1

分析 根据图乙可以求得输入电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，结合欧姆定律求出副线圈中的电流即可求得结论

解答 解：A、由图乙知，变压器原线圈电压的最大值为：${U}_{1m}^{\;}=14，1A$，原线圈电压的有效值为：${U}_{1}^{\;}=\frac{14.1}{\sqrt{2}}=10V$，由变压比规律有：$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}=\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}$，得：${U}_{2}^{\;}=\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}{U}_{1}^{\;}=\frac{1}{4}×10=2.5V$，故A错误；
B、原线圈交流电的周期T=0.02s，频率$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0.02s}=50Hz$，变压器不改变交流电的频率，所以副线圈中交流电的频率f=50Hz，故B错误；
C、副线圈中电流的有效值${I}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{R}=\frac{2.5}{1}A=2.5A$，故C错误；
D、输出功率${P}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{2}}{R}=\frac{2．{5}_{\;}^{2}}{1}=6.25W$，故D正确；
故选：D

点评 掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．