6.理想变压器:
①变压器的输入功率等于输出功率,且输出功率随负载的变化而变化,输入功率随输出功率变化而变化;
②由
可知:
,即变压器副线圈两端电压由原、副线圈的匝数比
和输入电压U1决定;
③变压器副线圈上的电流由副线圈的输出电压和负载决定,即
.
规律方法
[例1]在如图所示的电路中,电源电动势为E.设电流表的示数为I.电压表的示数为U,电容器C所带的电荷量为Q.将滑动变阻器R1的滑动触头P向上移动,待电流达到稳定后,则与P移动前相比 ( AC
)
A.若电源内阻不可忽略,则U减小
B.若电源内阻不可忽略,则I增大
C.若电源内阻不可忽略,则Q减小
D.若电源内阻可以忽略,则Q减小
训练题如图所示,两只相同的白炽灯泡D1和D2串联后接在电压恒定的电路中.若D1的灯丝断了,经过搭丝后(搭丝后灯泡的电阻减小)仍然与D2串联,重新接人原来的电路.假设在此过程中,灯丝电阻随温度变化的因素可忽略不计,且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压.则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比( BC )
![]()
A.D1的功率变大
B.D1的功率变小
C.D2的功率变大
D.D2的功率变小
[例2]如图所示是一个电热器电路.指示灯、电键、电热丝构成串联回路,接在电源上发现该电路有一个元件断路、有一个元件短路,但不知道是哪个元件上有故障,今用一个校验电灯分别依次接在各处进行检测,得到如下表所示的结果,请根据表格回答下列问题:
|
校验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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校验接入点 |
af |
ab |
cd |
ef |
ad |
cf |
|
发光情况 |
正常发光 |
不发光 |
发光不正常 |
不发光 |
发光不正常 |
正常发光 |
(1)由前两次检测可以知道:
(2)由第三次检测可以知道:
(3)由以上检测可以知道: 断路; 短路.
[解析](1)第1次检测,将电灯接在af点,正常发光,说明电路从电源→a→f→电源是连通的,即电源正常,且灯泡的额定电压等于电源电压.第2次检测,将电灯接在ab点,不发光,说明电路不通,所以从前两次检测可判定:电源正常,电键或电热丝断路.
(2)第3次检测,将电灯接在cd点,发光但不正常,说明电路是通的,即指示灯、电热丝没有断路.
(3)第4次检测,将电灯接在ef点,不发光,说明电路不通,综上各次检测可判定:电键断路.
第5次检测,将电灯接在ad点,发光但不正常,说明电路是通的,灯泡两端电压小于电源电压,所以电热丝有电阻即是正常的.
第6次检测,将电灯接在cf点,正常发光,说明电路是通的,灯泡两端电压等于电源电压,而ac间电压为零,即指示灯短路.
综上所述,电路故障是:电键断路,指示灯短路.
训练题图为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压
表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V.( CD )
A.ab间电路通,cd间电路不通
B.ab间电路不通,bc间电路通
C.ab间电路通,bc间电路不通
D.bc间电路不通,cd间电路通
[例3]如图所示的电路中,电源电动势E=9 V,电阻R1=2.5Ω,R2=3Ω,当电阻箱Rx调到3Ω时,电流表的示数为2 A.求:
(1)电源的内电阻;
(2)调节电阻箱,使电流表的示数为1.8 A时,电阻R2消耗的电功率.
[解析](1)当Rx=3Ω时,则电路外电阻为![]()
由闭合电路欧姆定律
有:
.
(2)调节电阻箱后,由闭合电路欧姆定律![]()
有:
(V)=3.6V
所以电阻R2消耗的电功率为
=4.32W.
训练题在图电路中,电源由6个电动势为1.5 V、内电阻为0.1Ω的电池串联而成,R1为4.4Ω,R2为6Ω,变阻器R3开始时接入电路的阻值为12Ω,R2的额定功率为3 W.问:
(1)此时通过R1的电流是多大?
(2)此时电源的输出功率是多大?
(3)为确保R2消耗的实际功率不超过它的额定功率,变阻器R3接入电路的阻值应满足什么条件?
答案:(1)I=1A
(2)P=8.4W
(3)变阻器R3接入电路的阻值应小于、等于17Ω
[例4]如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,副线圈匝数n2=180匝,交流电源的电压
,电阻R=45Ω,电压表、电流表均为理想电表,则( BD
)
A.交流电的频率为50Hz B.A1的示数约为0.13A
C.A2的示数约为1.1A D.V的示数为36V
能力训练