题目内容

5.如图所示为一理想变压器,其原线圈与副线圈的匝数比为n1:n2=3:1,a、b、c、d为4个完全相同的小灯泡,E为输出电压有效值恒定的交流电源,S为单刀双掷开关.已知当S向上闭合时,b、c、d三个小灯泡都能正常发光,则当S向下闭合时(  )
A.4个小灯泡都能正常发光
B.4个小灯泡都比正常发光时要暗
C.a能正常发光,b、c、d比正常发光时要暗
D.b、c、d能正常发光,a比正常发光时要暗

分析 本题是关于理想变压器结构和原理的问题,在输入回路里,原线圈相当于用电器,而在输出回路中,副线圈相当于电源,而原副线圈的电压关系由匝数比决定.

解答 解:S向上闭合,b、c、d三个灯泡都正常发光,设额定电压为U,则副线圈两端的电压为U,原副线圈的匝数比为3:1,则原线圈两端的电压为3U,即交流电源的电压为3U,当S向下闭合时,输入回路串联了灯泡a,设此时副线圈中的灯泡电压为U′,则原线圈两端电压为3U′,对于输入回路有$3U=3U′+{U}_{a}^{′}$,那么四盏灯都达不到额定电压,故B正确,ACD错误;
故选:B

点评 解决本题的关键是掌握理想变压器的结构和原理,在输入回路里,原线圈相当于用电器,副线圈相当于电源.而原副线圈的电压关系由匝数比决定,注意灯泡正常工作时的电压为额定电压.

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