选择题6.0分
物理

19.如图所示,一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为4 :1,原线圈接入电压为220 V的正弦交流电,副线圈上接有两只理想二极管(正向电阻为0,反向电阻为无穷大)和两个电阻,且电阻R1=R2=50Ω。电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是(    )

A

电流表的示数为0.275A

B

电压表的示数为55V

C

1 min内电阻R1上产生的热量为3630J

D

电阻R2消耗的电功率为60.5W

正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

AB.原、副线圈的匝数比为4 :1,原线圈接入电压为220 V的正弦交流电,根据变压器电压与匝数之间的关系‍代入可得,由电路图可知,电压表测量的是副线圈两端的电压,所以电压表的示数为55V,由于二极管具有单向导电性,但由图可知两个二极管接法正好相反,所以在一个周期内,前半周期电流如果通过R1,则后半周期电流通过R2,而电阻R1=R2=50Ω,所以副线圈中的总电流,由变压器电流与匝数成反比可知,电流表的示数,故AB正确;

CD.由图可知电阻R1与R2 两端的电压为:解得,电阻R1=R2=50Ω,则1 min内电阻R1上产生的热量为:,电阻R2消耗的电功率为,故CD错误;

考查方向

变压器的构造和原理

解题思路

根据题意由变压器电压与匝数比的关系可得副线圈两端的电压,即电压表的示数,二极管的作用是只允许正向的电流通过,再根据电路的连接结构分析各项.

易错点

本题关键理解二极管对电路的影响,在计算1 min内电阻R1上产生的热量与电阻R2消耗的电功率时,要根据交流电的有效值的定义计算出电阻R1与R2 两端的电压值.

知识点

电功、电功率 变压器的构造和原理