题目内容
【题目】如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则( )
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A.Uab∶Ucd=n1∶n2
B.减小负载电阻R的阻值,电流表的读数变大
C.减小负载电阻R的阻值,c、d间的电压Ucd不变
D.将二极管短路,变压器的输入功率变为原来的4倍
【答案】BC
【解析】
A.假设副线圈两端电压的有效值为U2,根据理想变压器的电压与匝数成正比,即有
,
而因二极管的单向导电性,cd间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值,所以Uab:Ucd不等于n1:n2,故A错误;
B.副线圈两端的电压依赖于输入电压和匝数,所以副线圈两端的电压不变,电阻减小,则电流增大,副线圈的功率增大,最后使得输入功率增大,而输入电压不变,最后使得电流增大,所以电流表的示数增大,故B正确;
C.cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关,与负载电阻无关,所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变化,故C正确;
D.假设副线圈两端交变电压的峰值为Um,副线圈回路的电流峰值为Im,则二极管短路前有:副线圈两端电压的有效值
,
由
计算电阻R的电能得
,
求得
,
副线圈回路电流的有效值
,
由W=I2Rt计算电阻R的电能得
,
解得
,
则
,
二极管短路后有:cd两端电压等于副线圈两端电压,即
,
流经定值电阻R的电流
,
则
,
所以
,
由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等,所以将二极管短路,变压器的输入功率变为原来的2倍,故D错误;
故选BC。
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