Question

3．利用實驗室的手搖發(fā)電機產生的正弦交流電給燈泡L供電，其電路如圖所示．當線圈以角速度ω勻速轉動時，電壓表示數為U，燈泡正常發(fā)光．已知發(fā)電機線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時的電阻為R，電壓表和電流表均為理想電表，其他電阻可忽略，則（　�。�

• A． 電流表示數為$\frac{U}{r}$
• B． 燈泡的額定功率為$\frac{{U}^{2}}{R+r}$
• C． 發(fā)電機的線圈中產生的電動勢最大值為U（1+$\frac{r}{R}$）
• D． 從圖示時刻（發(fā)電機線圈平面與磁場方向垂直）開始計時，燈泡兩端電壓的瞬時值表達式為u=$\sqrt{2}$Usinωt

Answer 1

分析 根據歐姆定律求得流過燈泡的電流，根據閉合電路的歐姆定律求得產生的感應電動勢．并利用燈泡正常發(fā)光的電壓與電流的值來構建原副線圈的電壓與電流的關系

解答 解：A、根據歐姆定律可知電流表的示數為I=$\frac{U}{R}$，故A錯誤；
B、燈泡的額定功率為P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，故B錯誤；
C、根據閉合電路的歐姆定律可知，產生的感應電動勢的有效值為E=$I（R+r）=\frac{R+r}{R}U$，故產生的最大值為${E}_{m}=\sqrt{2}E=\frac{\sqrt{2}U（R+r）}{R}$，故C錯誤；
D、燈泡兩端電壓的最大值為${U}_{m}=\sqrt{2}U$，由于是從中性面開始計時，故燈泡兩端電壓的瞬時值表達式為u=$\sqrt{2}$Usinωt，故D正確；
故選：D

點評 掌握住理想變壓器的匝數比與電流比、電壓比關系公式即可快速求解，注意變壓器改變電壓和電流，不改變頻率和功率．